დედამიწის ატმოსფეროს შემადგენლობა პროცენტულად. დედამიწის ატმოსფერო

ატმოსფერო არის სხვადასხვა გაზების ნაზავი. იგი ვრცელდება დედამიწის ზედაპირიდან 900 კმ სიმაღლემდე, იცავს პლანეტას მზის რადიაციის მავნე სპექტრისგან და შეიცავს აირებს, რომლებიც აუცილებელია პლანეტაზე მთელი სიცოცხლისთვის. ატმოსფერო იჭერს მზის სითბოს, ათბობს დედამიწის ზედაპირს და ქმნის ხელსაყრელ კლიმატს.

ატმოსფერული შემადგენლობა

დედამიწის ატმოსფერო ძირითადად ორი აირისგან შედგება - აზოტი (78%) და ჟანგბადი (21%). გარდა ამისა, იგი შეიცავს ნახშირორჟანგის და სხვა გაზების მინარევებს. ატმოსფეროში ის ორთქლის, ღრუბლებში ტენის წვეთების და ყინულის კრისტალების სახით არსებობს.

ატმოსფეროს ფენები

ატმოსფერო შედგება მრავალი ფენისგან, რომელთა შორის არ არის მკაფიო საზღვრები. სხვადასხვა ფენების ტემპერატურა მკვეთრად განსხვავდება ერთმანეთისგან.

• უჰაერო მაგნიტოსფერო. სწორედ აქ დაფრინავს დედამიწის თანამგზავრების უმეტესობა დედამიწის ატმოსფეროს გარეთ.
• ეგზოსფერო (450-500 კმ ზედაპირიდან). გაზები თითქმის არ არის. ზოგიერთი ამინდის თანამგზავრი დაფრინავს ეგზოსფეროში. თერმოსფერო (80-450 კმ) ხასიათდება მაღალი ტემპერატურით, რომელიც აღწევს 1700°C-ს ზედა ფენაში.
• მეზოსფერო (50-80 კმ). ამ მხარეში სიმაღლის მატებასთან ერთად ტემპერატურა იკლებს. სწორედ აქ იწვის ატმოსფეროში შემავალი მეტეორიტების უმეტესობა (კოსმოსური ქანების ფრაგმენტები).
• სტრატოსფერო (15-50 კმ). შეიცავს ოზონის ფენას, ანუ ოზონის ფენას, რომელიც შთანთქავს მზის ულტრაიისფერ გამოსხივებას. ეს იწვევს დედამიწის ზედაპირთან ახლოს ტემპერატურის მატებას. რეაქტიული თვითმფრინავები ჩვეულებრივ დაფრინავენ აქ იმიტომ ამ ფენაში ხილვადობა ძალიან კარგია და ამინდის პირობებით გამოწვეული თითქმის არანაირი ჩარევა.
• ტროპოსფერო. სიმაღლე დედამიწის ზედაპირიდან 8-დან 15 კმ-მდე მერყეობს. სწორედ აქ ყალიბდება პლანეტის ამინდი, მას შემდეგ, რაც ქ ეს ფენა შეიცავს ყველაზე მეტ წყლის ორთქლს, მტვერს და ქარებს. ტემპერატურა მცირდება დედამიწის ზედაპირიდან დაშორებით.

ატმოსფერული წნევა

მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ ამას არ ვგრძნობთ, ატმოსფეროს ფენები ახდენენ ზეწოლას დედამიწის ზედაპირზე. ის ყველაზე მაღალია ზედაპირთან ახლოს და მისგან დაშორებისას თანდათან მცირდება. ეს დამოკიდებულია ხმელეთსა და ოკეანეს შორის ტემპერატურულ განსხვავებაზე და, შესაბამისად, ზღვის დონიდან იმავე სიმაღლეზე მდებარე ტერიტორიებზე ხშირად განსხვავებული წნევაა. დაბალ წნევას სველი ამინდი მოაქვს, ხოლო მაღალი წნევა ჩვეულებრივ ნათელ ამინდს იწვევს.

ჰაერის მასების მოძრაობა ატმოსფეროში

და წნევა აიძულებს ატმოსფეროს ქვედა ფენებს შერევას. ასე წარმოიქმნება ქარები, რომლებიც უბერავს მაღალი წნევის უბნებიდან დაბალი წნევის ზონებში. ბევრ რეგიონში ადგილობრივი ქარები ასევე წარმოიქმნება ხმელეთსა და ზღვას შორის ტემპერატურის განსხვავების გამო. მთებს ასევე აქვთ მნიშვნელოვანი გავლენა ქარის მიმართულებაზე.

Სათბურის ეფექტი

ნახშირორჟანგი და სხვა აირები, რომლებიც ქმნიან დედამიწის ატმოსფეროს, იკავებენ მზის სითბოს. ამ პროცესს ჩვეულებრივ უწოდებენ სათბურის ეფექტს, რადგან ის მრავალი თვალსაზრისით მოგვაგონებს სითბოს ცირკულაციას სათბურებში. სათბურის ეფექტი იწვევს პლანეტაზე გლობალურ დათბობას. მაღალი წნევის ადგილებში - ანტიციკლონები - შემოდის წმინდა მზიანი ამინდი. დაბალი წნევის ადგილებში - ციკლონები - ჩვეულებრივ განიცდის არასტაბილურ ამინდს. სითბო და სინათლე შემოდის ატმოსფეროში. აირები იჭერენ დედამიწის ზედაპირიდან ასახულ სითბოს, რითაც იწვევს დედამიწაზე ტემპერატურის ზრდას.

სტრატოსფეროში არის სპეციალური ოზონის შრე. ოზონი ბლოკავს მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების უმეტეს ნაწილს, იცავს დედამიწას და მასზე არსებულ მთელ სიცოცხლეს მისგან. მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ოზონის შრის განადგურების მიზეზი არის სპეციალური ქლორფტორნახშირორჟანგი აირები, რომლებიც შეიცავს ზოგიერთ აეროზოლს და სამაცივრო მოწყობილობას. არქტიკასა და ანტარქტიდაზე უზარმაზარი ხვრელები აღმოაჩინეს ოზონის შრეში, რაც ხელს უწყობს ულტრაიისფერი გამოსხივების რაოდენობის ზრდას, რომელიც გავლენას ახდენს დედამიწის ზედაპირზე.

ოზონი წარმოიქმნება ქვედა ატმოსფეროში მზის გამოსხივებასა და სხვადასხვა გამონაბოლქვი ორთქლებსა და აირებს შორის. ჩვეულებრივ, ის იშლება მთელ ატმოსფეროში, მაგრამ თუ თბილი ჰაერის ფენის ქვეშ ცივი ჰაერის დახურული ფენა წარმოიქმნება, ოზონი კონცენტრირდება და წარმოიქმნება სმოგი. სამწუხაროდ, ეს ვერ შეცვლის ოზონის ხვრელებში დაკარგულ ოზონს.

ანტარქტიდაზე ოზონის ფენაში არსებული ხვრელი აშკარად ჩანს ამ თანამგზავრის ფოტოზე. ხვრელის ზომა განსხვავებულია, მაგრამ მეცნიერები თვლიან, რომ ის მუდმივად იზრდება. მიმდინარეობს ძალისხმევა ატმოსფეროში გამონაბოლქვი აირების დონის შესამცირებლად. ჰაერის დაბინძურება უნდა შემცირდეს და ქალაქებში უკვამლო საწვავის გამოყენება. სმოგი ბევრი ადამიანის თვალის გაღიზიანებას და დახრჩობას იწვევს.

დედამიწის ატმოსფეროს გაჩენა და ევოლუცია

დედამიწის თანამედროვე ატმოსფერო ხანგრძლივი ევოლუციური განვითარების შედეგია. იგი წარმოიშვა გეოლოგიური ფაქტორების და ორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობის ერთობლივი მოქმედების შედეგად. გეოლოგიური ისტორიის განმავლობაში, დედამიწის ატმოსფერო განიცადა რამდენიმე ღრმა ცვლილება. გეოლოგიურ მონაცემებსა და თეორიულ ნაგებობებზე დაყრდნობით, ახალგაზრდა დედამიწის პირველყოფილი ატმოსფერო, რომელიც არსებობდა დაახლოებით 4 მილიარდი წლის წინ, შეიძლება შედგებოდეს ინერტული და კეთილშობილი აირების ნარევისაგან პასიური აზოტის მცირე დამატებით (N.A. Yasamanov, 1985; A.S. Monin, 1987; O. G. Sorokhtin, S. A. Ushakov, 1991, 1993). ამჟამად, შეხედულება ადრეული ატმოსფეროს შემადგენლობისა და სტრუქტურის შესახებ გარკვეულწილად შეიცვალა. პირველადი ატმოსფერო (პროტოატმოსფერო) ადრეულ პროტოპლანეტურ საფეხურზე, ანუ 4,2 მილიარდზე მეტი. წლების განმავლობაში, შეიძლება შედგებოდეს მეთანის, ამიაკის და ნახშირორჟანგის ნარევისგან. მანტიის გაჟონვის და დედამიწის ზედაპირზე მიმდინარე აქტიური ამინდის პროცესების შედეგად, წყლის ორთქლი, ნახშირბადის ნაერთები CO 2 და CO-ს სახით, გოგირდი და მისი ატმოსფეროში დაიწყეს ნაერთების შეღწევა, ასევე ძლიერი ჰალოგენური მჟავები - HCI, HF, HI და ბორის მჟავა, რომლებსაც ავსებდნენ მეთანი, ამიაკი, წყალბადი, არგონი და სხვა კეთილშობილური აირები ატმოსფეროში.ეს პირველადი ატმოსფერო უკიდურესად თხელი იყო. ამრიგად, დედამიწის ზედაპირზე ტემპერატურა ახლოს იყო რადიაციული წონასწორობის ტემპერატურასთან (A. S. Monin, 1977).

დროთა განმავლობაში, პირველადი ატმოსფეროს გაზის შემადგენლობამ დაიწყო ტრანსფორმაცია დედამიწის ზედაპირზე ამოვარდნილი ქანების ამინდის პროცესების გავლენის ქვეშ, ციანობაქტერიების და ლურჯი-მწვანე წყალმცენარეების აქტივობის, ვულკანური პროცესებისა და მზის შუქის მოქმედების ქვეშ. ამან გამოიწვია მეთანის დაშლა ნახშირორჟანგად, ამიაკის აზოტად და წყალბადად; მეორად ატმოსფეროში დაიწყო ნახშირორჟანგი, რომელიც ნელ-ნელა ჩაიძირა დედამიწის ზედაპირზე და აზოტის დაგროვება. ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეების სასიცოცხლო აქტივობის წყალობით, ჟანგბადის წარმოება დაიწყო ფოტოსინთეზის პროცესში, რომელიც, თუმცა, თავიდან ძირითადად იხარჯებოდა „ატმოსფერული აირების, შემდეგ კი ქანების დაჟანგვაზე. ამავდროულად, ატმოსფეროში ინტენსიურად დაიწყო ამიაკის დაგროვება მოლეკულურ აზოტად დაჟანგული. ვარაუდობენ, რომ თანამედროვე ატმოსფეროში აზოტის მნიშვნელოვანი რაოდენობა რელიქტურია. მეთანი და ნახშირორჟანგი იჟანგება ნახშირორჟანგად. გოგირდი და წყალბადის სულფიდი იჟანგება SO 2 და SO 3-მდე, რომლებიც, მათი მაღალი მობილურობისა და სიმსუბუქის გამო, სწრაფად ამოიღეს ატმოსფეროდან. ამრიგად, ატმოსფერო შემცირების ატმოსფეროდან, როგორც ეს იყო არქეულსა და ადრეულ პროტეროზოურში, თანდათან გადაიქცა ჟანგვის ატმოსფეროში.

ნახშირორჟანგი ატმოსფეროში შევიდა როგორც მეთანის დაჟანგვის, ასევე მანტიის გაზისა და ქანების გამოფიტვის შედეგად. იმ შემთხვევაში, თუ დედამიწის მთელი ისტორიის მანძილზე გამოთავისუფლებული ნახშირორჟანგი ატმოსფეროში იყო დაცული, მისი ნაწილობრივი წნევა ამჟამად შეიძლება გახდეს ისეთივე, როგორც ვენერაზე (ო. სოროხტინი, ს. ა. უშაკოვი, 1991). მაგრამ დედამიწაზე საპირისპირო პროცესი მუშაობდა. ატმოსფეროდან ნახშირორჟანგის მნიშვნელოვანი ნაწილი დაიშალა ჰიდროსფეროში, რომელშიც მას იყენებდნენ ჰიდრობიონტები თავიანთი გარსების ასაგებად და ბიოგენურად გარდაიქმნება კარბონატებად. შემდგომში მათგან წარმოიქმნა ქიმიოგენური და ორგანული კარბონატების სქელი ფენები.

ატმოსფეროში ჟანგბადი სამი წყაროდან შევიდა. დიდი ხნის განმავლობაში, დედამიწის გაჩენის მომენტიდან, იგი გამოიყოფა მანტიის გაჟონვისას და ძირითადად იხარჯებოდა ჟანგვის პროცესებზე.ჟანგბადის კიდევ ერთი წყარო იყო წყლის ორთქლის ფოტოდისოციაცია მზის მყარი ულტრაიისფერი გამოსხივებით. გარეგნობა; ატმოსფეროში თავისუფალმა ჟანგბადმა გამოიწვია პროკარიოტების უმეტესობის სიკვდილი, რომლებიც შემცირებულ პირობებში ცხოვრობდნენ. პროკარიოტულმა ორგანიზმებმა შეცვალეს ჰაბიტატი. მათ დატოვეს დედამიწის ზედაპირი მის სიღრმეებში და იმ ადგილებში, სადაც აღდგენის პირობები ჯერ კიდევ დარჩა. ისინი შეცვალეს ევკარიოტებმა, რომლებმაც დაიწყეს ნახშირორჟანგის ენერგიულად გადაქცევა ჟანგბადად.

არქეის და პროტეროზოის მნიშვნელოვანი ნაწილის დროს, თითქმის მთელი ჟანგბადი, რომელიც წარმოიქმნება როგორც აბიოგენური, ისე ბიოგენური გზით, ძირითადად იხარჯებოდა რკინისა და გოგირდის დაჟანგვაზე. პროტეროზოური პერიოდის ბოლოს, დედამიწის ზედაპირზე მდებარე ყველა მეტალის ორვალენტიანი რკინა ან იჟანგება ან გადავიდა დედამიწის ბირთვში. ამან გამოიწვია ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევის ცვლილება ადრეულ პროტეროზოურ ატმოსფეროში.

პროტეროზოიკის შუა პერიოდში ატმოსფეროში ჟანგბადის კონცენტრაციამ მიაღწია ჟიურის წერტილს და შეადგინა თანამედროვე დონის 0,01%. ამ დროიდან დაიწყო ჟანგბადის დაგროვება ატმოსფეროში და, ალბათ, უკვე რიფეანის ბოლოს მისმა შემცველობამ მიაღწია პასტერის წერტილს (თანამედროვე დონის 0,1%). შესაძლებელია, რომ ოზონის შრე გაჩნდა ვენდიის პერიოდში და ის არასოდეს გაქრა.

დედამიწის ატმოსფეროში თავისუფალი ჟანგბადის გამოჩენამ გამოიწვია სიცოცხლის ევოლუცია და გამოიწვია ახალი ფორმების გაჩენა უფრო მოწინავე მეტაბოლიზმით. თუ ადრე ევკარიოტული ერთუჯრედიანი წყალმცენარეები და ციანეა, რომლებიც გამოჩნდნენ პროტეროზოიკის დასაწყისში, მოითხოვდნენ წყალში ჟანგბადის შემცველობას მისი თანამედროვე კონცენტრაციის მხოლოდ 10-3-ს, მაშინ ადრეული ვენდიანის ბოლოს არაჩონჩხის მეტაზოატების გაჩენით, ანუ დაახლოებით 650 მილიონი წლის წინ ატმოსფეროში ჟანგბადის კონცენტრაცია საგრძნობლად მაღალი უნდა იყოს. მეტაზოამ ხომ გამოიყენა ჟანგბადის სუნთქვა და ეს მოითხოვდა, რომ ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა მიაღწიოს კრიტიკულ დონეს - პასტერის წერტილს. ამ შემთხვევაში, ანაერობული დუღილის პროცესი შეიცვალა ენერგიულად უფრო პერსპექტიული და პროგრესული ჟანგბადის მეტაბოლიზმით.

ამის შემდეგ, დედამიწის ატმოსფეროში ჟანგბადის შემდგომი დაგროვება საკმაოდ სწრაფად მოხდა. ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეების მოცულობის პროგრესულმა ზრდამ ხელი შეუწყო ატმოსფეროში ჟანგბადის დონის მიღწევას, რომელიც აუცილებელია ცხოველთა სამყაროს სიცოცხლისთვის. ატმოსფეროში ჟანგბადის შემცველობის გარკვეული სტაბილიზაცია მოხდა იმ მომენტიდან, როდესაც მცენარეებმა მიაღწიეს მიწას - დაახლოებით 450 მილიონი წლის წინ. ხმელეთზე მცენარეების გაჩენამ, რაც მოხდა სილურის პერიოდში, გამოიწვია ატმოსფეროში ჟანგბადის დონის საბოლოო სტაბილიზაცია. იმ დროიდან მოყოლებული, მისმა კონცენტრაციამ დაიწყო მერყეობა საკმაოდ ვიწრო საზღვრებში, არასოდეს გადააჭარბა სიცოცხლის არსებობის საზღვრებს. ატმოსფეროში ჟანგბადის კონცენტრაცია მთლიანად დასტაბილურდა ყვავილოვანი მცენარეების გამოჩენის შემდეგ. ეს მოვლენა მოხდა ცარცული პერიოდის შუა ხანებში, ე.ი. დაახლოებით 100 მილიონი წლის წინ.

აზოტის ძირითადი ნაწილი წარმოიქმნა დედამიწის განვითარების ადრეულ ეტაპებზე, ძირითადად ამიაკის დაშლის გამო. ორგანიზმების გამოჩენასთან ერთად დაიწყო ატმოსფერული აზოტის ორგანულ ნივთიერებებში შეერთებისა და ზღვის ნალექებში ჩამარხვის პროცესი. მას შემდეგ, რაც ორგანიზმებმა მიწაზე მიაღწიეს, აზოტის დამარხვა დაიწყო კონტინენტურ ნალექებში. თავისუფალი აზოტის გადამუშავების პროცესები განსაკუთრებით გააქტიურდა მიწის მცენარეების მოსვლასთან ერთად.

კრიპტოზოიკისა და ფანეროზოიკის მიჯნაზე, ანუ დაახლოებით 650 მილიონი წლის წინ, ნახშირორჟანგის შემცველობა ატმოსფეროში პროცენტის მეათედამდე შემცირდა და ის თანამედროვე დონესთან მიახლოებულ შემცველობას სულ ახლახანს მიაღწია, დაახლოებით 10-20 მილიონი წლის განმავლობაში. წინ.

ამრიგად, ატმოსფეროს გაზის შემადგენლობა არა მხოლოდ აძლევდა ორგანიზმებს საცხოვრებელ ადგილს, არამედ განსაზღვრავდა მათი ცხოვრების მახასიათებლებს და ხელს უწყობდა დასახლებასა და ევოლუციას. ორგანიზმებისთვის ხელსაყრელი ატმოსფეროს გაზის შემადგენლობის განაწილების შეფერხებებმა, როგორც კოსმოსური, ისე პლანეტარული მიზეზების გამო, გამოიწვია ორგანული სამყაროს მასობრივი გადაშენება, რაც არაერთხელ მოხდა კრიპტოზოიკის დროს და ფანეროზოური ისტორიის გარკვეულ საზღვრებში.

ატმოსფეროს ეთნოსფერული ფუნქციები

დედამიწის ატმოსფერო უზრუნველყოფს საჭირო ნივთიერებებს, ენერგიას და განსაზღვრავს მეტაბოლური პროცესების მიმართულებასა და სიჩქარეს. თანამედროვე ატმოსფეროს გაზის შემადგენლობა ოპტიმალურია სიცოცხლის არსებობისა და განვითარებისთვის. როგორც ზონა, სადაც ფორმირდება ამინდი და კლიმატი, ატმოსფერო უნდა შეუქმნას კომფორტულ პირობებს ადამიანების, ცხოველებისა და მცენარეულობისთვის. ამა თუ იმ მიმართულებით გადახრები ატმოსფერული ჰაერის ხარისხში და ამინდის პირობებში ქმნის ექსტრემალურ პირობებს ფლორისა და ფაუნის, მათ შორის ადამიანების სიცოცხლისთვის.

დედამიწის ატმოსფერო არა მხოლოდ კაცობრიობის არსებობის პირობებს უზრუნველყოფს, არამედ ეთნოსფეროს ევოლუციის მთავარი ფაქტორია. ამავდროულად, წარმოების ენერგიისა და ნედლეულის რესურსი გამოდის. ზოგადად, ატმოსფერო არის ადამიანის ჯანმრთელობის შემანარჩუნებელი ფაქტორი, ხოლო ზოგიერთი ტერიტორია ფიზიკურ-გეოგრაფიული პირობებიდან და ატმოსფერული ჰაერის ხარისხის გამო რეკრეაციულ ზონად მოქმედებს და სანატორიუმ-კურორტზე ადამიანების სამკურნალოდ და დასასვენებლად არის განკუთვნილი. ამრიგად, ატმოსფერო ესთეტიკური და ემოციური ზემოქმედების ფაქტორია.

ატმოსფეროს ეთნოსფერული და ტექნოსფერული ფუნქციები, რომლებიც საკმაოდ ცოტა ხნის წინ იქნა განსაზღვრული (E. D. Nikitin, N. A. Yasamanov, 2001), საჭიროებს დამოუკიდებელ და სიღრმისეულ შესწავლას. ამრიგად, ატმოსფერული ენერგეტიკული ფუნქციების შესწავლა ძალზე აქტუალურია, როგორც გარემოს დამაზიანებელი პროცესების წარმოშობისა და ექსპლუატაციის თვალსაზრისით, ასევე ადამიანების ჯანმრთელობასა და კეთილდღეობაზე ზემოქმედების თვალსაზრისით. ამ შემთხვევაში, საუბარია ციკლონებისა და ანტიციკლონების ენერგიაზე, ატმოსფერულ მორევებზე, ატმოსფერულ წნევაზე და სხვა ექსტრემალურ ატმოსფერულ მოვლენებზე, რომელთა ეფექტური გამოყენება ხელს შეუწყობს ალტერნატიული ენერგიის წყაროების მოპოვების პრობლემის წარმატებით გადაჭრას, რომლებიც არ აბინძურებენ გარემო. ყოველივე ამის შემდეგ, ჰაერის გარემო, განსაკუთრებით მისი ნაწილი, რომელიც მდებარეობს მსოფლიო ოკეანის ზემოთ, არის ტერიტორია, სადაც თავისუფალი ენერგიის კოლოსალური რაოდენობა გამოიყოფა.

მაგალითად, დადგინდა, რომ საშუალო სიძლიერის ტროპიკული ციკლონები ათავისუფლებენ ენერგიას, რომელიც ექვივალენტურია 500 ათასი ატომური ბომბის ენერგიისა, რომლებიც ჩამოაგდეს ჰიროსიმასა და ნაგასაკიზე მხოლოდ ერთ დღეში. ასეთი ციკლონის არსებობიდან 10 დღეში გამოიყოფა იმდენი ენერგია, რომ დააკმაყოფილოს შეერთებული შტატების მსგავსი ქვეყნის ყველა ენერგეტიკული მოთხოვნილება 600 წლის განმავლობაში.

ბოლო წლებში გამოქვეყნდა ბუნებისმეტყველების დიდი რაოდენობით ნაშრომები, რომლებიც ამა თუ იმ გზით ეხება საქმიანობის სხვადასხვა ასპექტს და ატმოსფეროს გავლენას მიწიერ პროცესებზე, რაც მიუთითებს თანამედროვე საბუნებისმეტყველო მეცნიერებაში ინტერდისციპლინური ურთიერთქმედების გაძლიერებაზე. ამასთან, ვლინდება მისი გარკვეული მიმართულებების ინტეგრაციული როლი, რომელთა შორის უნდა აღვნიშნოთ ფუნქციონალურ-ეკოლოგიური მიმართულება გეოეკოლოგიაში.

ეს მიმართულება ასტიმულირებს ანალიზს და თეორიულ განზოგადებას სხვადასხვა გეოსფეროს ეკოლოგიური ფუნქციებისა და პლანეტარული როლის შესახებ, რაც, თავის მხრივ, მნიშვნელოვანი წინაპირობაა ჩვენი პლანეტის ჰოლისტიკური შესწავლის მეთოდოლოგიისა და სამეცნიერო საფუძვლების შემუშავებისთვის, რაციონალური გამოყენებისა და დაცვისთვის. მისი ბუნებრივი რესურსები.

დედამიწის ატმოსფერო შედგება რამდენიმე ფენისგან: ტროპოსფერო, სტრატოსფერო, მეზოსფერო, თერმოსფერო, იონოსფერო და ეგზოსფერო. ტროპოსფეროს ზედა და სტრატოსფეროს ფსკერზე არის ოზონით გამდიდრებული ფენა, რომელსაც ოზონის ფარი ეწოდება. დადგენილია ოზონის განაწილების გარკვეული (ყოველდღიური, სეზონური, წლიური და ა.შ.) ნიმუშები. მისი წარმოშობის დღიდან ატმოსფერო გავლენას ახდენს პლანეტარული პროცესების მიმდინარეობაზე. ატმოსფეროს პირველადი შემადგენლობა სრულიად განსხვავებული იყო, ვიდრე დღევანდელი დროით, მაგრამ დროთა განმავლობაში მოლეკულური აზოტის წილი და როლი სტაბილურად იზრდებოდა, დაახლოებით 650 მილიონი წლის წინ გამოჩნდა თავისუფალი ჟანგბადი, რომლის რაოდენობა მუდმივად იზრდებოდა, მაგრამ ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია. შესაბამისად შემცირდა. ატმოსფეროს მაღალი მობილურობა, მისი გაზის შემადგენლობა და აეროზოლების არსებობა განაპირობებს მის გამორჩეულ როლს და აქტიურ მონაწილეობას სხვადასხვა გეოლოგიურ და ბიოსფერულ პროცესებში. ატმოსფერო დიდ როლს ასრულებს მზის ენერგიის გადანაწილებაში და კატასტროფული ბუნებრივი მოვლენებისა და კატასტროფების განვითარებაში. ატმოსფერული მორევები - ტორნადოები (ტორნადოები), ქარიშხლები, ტაიფუნები, ციკლონები და სხვა ფენომენები უარყოფითად აისახება ორგანულ სამყაროსა და ბუნებრივ სისტემებზე. დაბინძურების ძირითად წყაროს ბუნებრივ ფაქტორებთან ერთად ადამიანის ეკონომიკური საქმიანობის სხვადასხვა ფორმა წარმოადგენს. ატმოსფეროზე ანთროპოგენური ზემოქმედება გამოიხატება არა მხოლოდ სხვადასხვა აეროზოლებისა და სათბურის გაზების გამოჩენით, არამედ წყლის ორთქლის რაოდენობის მატებაშიც და ვლინდება სმოგისა და მჟავე წვიმის სახით. სათბურის აირები ცვლის დედამიწის ზედაპირის ტემპერატურულ რეჟიმს, ზოგიერთი გაზების გამონაბოლქვი ამცირებს ოზონის ფენის მოცულობას და ხელს უწყობს ოზონის ხვრელების წარმოქმნას. დიდია დედამიწის ატმოსფეროს ეთნოსფერული როლი.

ატმოსფეროს როლი ბუნებრივ პროცესებში

ზედაპირული ატმოსფერო, შუალედურ მდგომარეობაში ლითოსფეროსა და გარე სივრცესა და მის გაზის შემადგენლობას შორის, ქმნის პირობებს ორგანიზმების სიცოცხლისთვის. ამავდროულად, ქანების განადგურების ამინდი და ინტენსივობა, კლასტიკური მასალის გადატანა და დაგროვება დამოკიდებულია ნალექების რაოდენობაზე, ბუნებასა და სიხშირეზე, ქარის სიხშირეზე და სიძლიერეზე და განსაკუთრებით ჰაერის ტემპერატურაზე. ატმოსფერო კლიმატის სისტემის ცენტრალური კომპონენტია. ჰაერის ტემპერატურა და ტენიანობა, ღრუბლიანობა და ნალექი, ქარი - ეს ყველაფერი ახასიათებს ამინდს, ანუ ატმოსფეროს განუწყვეტლივ ცვალებად მდგომარეობას. ამავე დროს, ეს იგივე კომპონენტები ახასიათებს კლიმატს, ანუ საშუალო გრძელვადიანი ამინდის რეჟიმს.

აირების შემადგენლობა, ღრუბლების არსებობა და სხვადასხვა მინარევები, რომლებსაც უწოდებენ აეროზოლის ნაწილაკებს (ნაცარი, მტვერი, წყლის ორთქლის ნაწილაკები), განსაზღვრავს მზის რადიაციის გავლის მახასიათებლებს ატმოსფეროში და ხელს უშლის დედამიწის თერმული გამოსხივების გაქცევას. გარე სივრცეში.

დედამიწის ატმოსფერო ძალიან მობილურია. მასში წარმოქმნილი პროცესები და მისი გაზის შემადგენლობის, სისქის, ღრუბლიანობის, გამჭვირვალობის ცვლილებები და მასში გარკვეული აეროზოლური ნაწილაკების არსებობა გავლენას ახდენს როგორც ამინდზე, ასევე კლიმატზე.

ბუნებრივი პროცესების მოქმედება და მიმართულება, ისევე როგორც სიცოცხლე და აქტივობა დედამიწაზე, განისაზღვრება მზის გამოსხივებით. ის უზრუნველყოფს დედამიწის ზედაპირზე მიწოდებული სითბოს 99,98%-ს. ყოველწლიურად ეს შეადგენს 134 * 10 19 კკალს. ამ რაოდენობის სითბოს მიღება შესაძლებელია 200 მილიარდი ტონა ნახშირის დაწვით. წყალბადის მარაგი, რომელიც ქმნის თერმობირთვული ენერგიის ამ ნაკადს მზის მასაში, გაგრძელდება მინიმუმ კიდევ 10 მილიარდი წლის განმავლობაში, ანუ ჩვენი პლანეტის და საკუთარი თავის არსებობაზე ორჯერ მეტი პერიოდის განმავლობაში.

ატმოსფეროს ზედა საზღვრამდე მისული მზის ენერგიის მთლიანი რაოდენობის დაახლოებით 1/3 ირეკლება უკან კოსმოსში, 13% შეიწოვება ოზონის შრის მიერ (თითქმის მთელი ულტრაიისფერი გამოსხივების ჩათვლით). 7% - დანარჩენი ატმოსფერო და მხოლოდ 44% აღწევს დედამიწის ზედაპირს. მზის მთლიანი გამოსხივება, რომელიც დედამიწამდე აღწევს დღეში, უდრის იმ ენერგიას, რომელიც კაცობრიობამ მიიღო გასული ათასწლეულის განმავლობაში ყველა სახის საწვავის დაწვის შედეგად.

მზის რადიაციის განაწილების რაოდენობა და ბუნება დედამიწის ზედაპირზე მჭიდროდ არის დამოკიდებული ღრუბლიანობასა და ატმოსფეროს გამჭვირვალობაზე. გაფანტული გამოსხივების რაოდენობაზე გავლენას ახდენს მზის სიმაღლე ჰორიზონტზე მაღლა, ატმოსფეროს გამჭვირვალობა, წყლის ორთქლის შემცველობა, მტვერი, ნახშირორჟანგის საერთო რაოდენობა და ა.შ.

მიმოფანტული გამოსხივების მაქსიმალური რაოდენობა აღწევს პოლარულ რეგიონებში. რაც უფრო დაბალია მზე ჰორიზონტის ზემოთ, მით ნაკლები სითბო შედის რელიეფის მოცემულ არეალში.

დიდი მნიშვნელობა აქვს ატმოსფერულ გამჭვირვალობას და ღრუბლიანობას. ზაფხულის მოღრუბლულ დღეს ჩვეულებრივ უფრო ცივია, ვიდრე წმინდაზე, რადგან დღისით ღრუბლიანობა ხელს უშლის დედამიწის ზედაპირის გათბობას.

ატმოსფეროს მტვრიანობა დიდ როლს ასრულებს სითბოს განაწილებაში. მასში ნაპოვნი მტვრისა და ფერფლის წვრილად გაფანტული მყარი ნაწილაკები, რომლებიც გავლენას ახდენენ მის გამჭვირვალობაზე, უარყოფითად აისახება მზის რადიაციის განაწილებაზე, რომლის უმეტესი ნაწილი აისახება. წვრილი ნაწილაკები ატმოსფეროში ორი გზით შედიან: ან ვულკანური ამოფრქვევის დროს გამოსხივებული ფერფლი, ან მშრალი ტროპიკული და სუბტროპიკული რეგიონებიდან ქარის მიერ გადატანილი უდაბნოს მტვერი. განსაკუთრებით ბევრი ასეთი მტვერი წარმოიქმნება გვალვის დროს, როდესაც თბილი ჰაერის ნაკადები მას ატმოსფეროს ზედა ფენებში ატარებს და შეიძლება იქ დიდხანს დარჩეს. 1883 წელს კრაკატოას ვულკანის ამოფრქვევის შემდეგ, ატმოსფეროში ათეულობით კილომეტრის მანძილზე გადაყრილი მტვერი სტრატოსფეროში დაახლოებით 3 წლის განმავლობაში დარჩა. 1985 წელს ვულკანის ელ ჩიჩონის (მექსიკა) ამოფრქვევის შედეგად მტვერმა მიაღწია ევროპას და, შესაბამისად, ადგილი ჰქონდა ზედაპირის ტემპერატურის უმნიშვნელო კლებას.

დედამიწის ატმოსფერო შეიცავს წყლის ორთქლის ცვალებად რაოდენობას. წონის ან მოცულობის აბსოლუტური თვალსაზრისით, მისი რაოდენობა მერყეობს 2-დან 5%-მდე.

წყლის ორთქლი, ისევე როგორც ნახშირორჟანგი, აძლიერებს სათბურის ეფექტს. ღრუბლებში და ნისლებში, რომლებიც წარმოიქმნება ატმოსფეროში, ხდება თავისებური ფიზიკური და ქიმიური პროცესები.

ატმოსფეროში წყლის ორთქლის პირველადი წყარო მსოფლიო ოკეანის ზედაპირია. მისგან ყოველწლიურად ორთქლდება წყლის ფენა 95-დან 110 სმ-მდე სისქით, ტენის ნაწილი კონდენსაციის შემდეგ უბრუნდება ოკეანეში, მეორე კი ჰაერის ნაკადებით მიმართულია კონტინენტებისკენ. ცვალებადი ნოტიო კლიმატის ადგილებში ნალექი ატენიანებს ნიადაგს, ხოლო ნოტიო კლიმატში ქმნის მიწისქვეშა წყლების რეზერვებს. ამრიგად, ატმოსფერო არის ტენიანობის აკუმულატორი და ნალექების რეზერვუარი. ხოლო ნისლები, რომლებიც წარმოიქმნება ატმოსფეროში, უზრუნველყოფს ნიადაგის საფარს ტენიანობას და ამით გადამწყვეტ როლს თამაშობს ფლორისა და ფაუნის განვითარებაში.

ატმოსფერული ტენიანობა ნაწილდება დედამიწის ზედაპირზე ატმოსფეროს მობილურობის გამო. იგი ხასიათდება ქარების და წნევის განაწილების ძალიან რთული სისტემით. იმის გამო, რომ ატმოსფერო უწყვეტ მოძრაობაშია, ქარის ნაკადებისა და წნევის განაწილების ბუნება და მასშტაბები მუდმივად იცვლება. ცირკულაციის მასშტაბები მერყეობს მიკრომეტეოროლოგიური, ზომით მხოლოდ რამდენიმე ასეული მეტრით, გლობალური მასშტაბით რამდენიმე ათეული ათასი კილომეტრით. უზარმაზარი ატმოსფერული მორევები მონაწილეობენ ფართომასშტაბიანი ჰაერის დინების სისტემების შექმნაში და განსაზღვრავენ ატმოსფეროს ზოგად მიმოქცევას. გარდა ამისა, ისინი კატასტროფული ატმოსფერული ფენომენების წყაროა.

ამინდისა და კლიმატური პირობების განაწილება და ცოცხალი ნივთიერების ფუნქციონირება დამოკიდებულია ატმოსფერულ წნევაზე. თუ ატმოსფერული წნევა მერყეობს მცირე საზღვრებში, ის არ თამაშობს გადამწყვეტ როლს ადამიანების კეთილდღეობასა და ცხოველთა ქცევაში და არ მოქმედებს მცენარეების ფიზიოლოგიურ ფუნქციებზე. წნევის ცვლილებები ჩვეულებრივ ასოცირდება ფრონტალურ მოვლენებთან და ამინდის ცვლილებებთან.

ატმოსფერულ წნევას ფუნდამენტური მნიშვნელობა აქვს ქარის ფორმირებისთვის, რომელიც, როგორც რელიეფის ფორმირების ფაქტორი, ძლიერ გავლენას ახდენს ცხოველთა და მცენარეთა სამყაროზე.

ქარს შეუძლია დათრგუნოს მცენარის ზრდა და ამავდროულად ხელი შეუწყოს თესლის გადატანას. ქარის როლი ამინდისა და კლიმატური პირობების ფორმირებაში დიდია. ის ასევე მოქმედებს როგორც ზღვის დინების რეგულატორი. ქარი, როგორც ერთ-ერთი ეგზოგენური ფაქტორი, ხელს უწყობს გაფუჭებული მასალის ეროზიას და დეფლაციას დიდ მანძილზე.

ატმოსფერული პროცესების ეკოლოგიური და გეოლოგიური როლი

ატმოსფეროს გამჭვირვალობის დაქვეითება აეროზოლის ნაწილაკების და მასში მყარი მტვრის გამოჩენის გამო გავლენას ახდენს მზის გამოსხივების განაწილებაზე, ზრდის ალბედოს ან არეკვლას. სხვადასხვა ქიმიური რეაქციები, რომლებიც იწვევენ ოზონის დაშლას და წყლის ორთქლისგან შემდგარი „მარგალიტის“ ღრუბლების წარმოქმნას, იწვევს იმავე შედეგს. არეკვლის გლობალური ცვლილებები, ისევე როგორც ატმოსფერული აირების, ძირითადად სათბურის გაზების ცვლილებები, პასუხისმგებელია კლიმატის ცვლილებაზე.

არათანაბარი გათბობა, რომელიც იწვევს ატმოსფერული წნევის განსხვავებას დედამიწის ზედაპირის სხვადასხვა ნაწილზე, იწვევს ატმოსფერულ ცირკულაციას, რაც ტროპოსფეროს დამახასიათებელი ნიშანია. როდესაც ხდება წნევის სხვაობა, ჰაერი მიედინება მაღალი წნევის უბნებიდან დაბალი წნევის ადგილებში. ჰაერის მასების ეს მოძრაობა, ტენიანობასთან და ტემპერატურასთან ერთად, განსაზღვრავს ატმოსფერული პროცესების ძირითად ეკოლოგიურ და გეოლოგიურ მახასიათებლებს.

სიჩქარიდან გამომდინარე, ქარი დედამიწის ზედაპირზე სხვადასხვა გეოლოგიურ სამუშაოს ასრულებს. 10 მ/წმ სიჩქარით არყევს ხის სქელ ტოტებს, აწევს და გადააქვს მტვერი და წვრილი ქვიშა; არღვევს ხის ტოტებს 20 მ/წმ სიჩქარით, ატარებს ქვიშას და ხრეშს; 30 მ/წმ სიჩქარით (ქარიშხალი) ანადგურებს სახლების სახურავებს, ანადგურებს ხეებს, ამსხვრევს ბოძებს, ამოძრავებს კენჭებს და ატარებს პატარა ნანგრევებს, ხოლო ქარიშხალი 40 მ/წმ სიჩქარით ანადგურებს სახლებს, ანადგურებს და ანგრევს ელექტროენერგიას. ხაზის ბოძები, ძირს უთხრის დიდ ხეებს.

ჭექა-ქუხილი და ტორნადოები (ტორნადოები) - ატმოსფერული მორევები, რომლებიც წარმოიქმნება თბილ სეზონზე ძლიერ ატმოსფერულ ფრონტებზე, 100 მ/წმ-მდე სიჩქარით, დიდ უარყოფით გავლენას ახდენს გარემოზე კატასტროფული შედეგებით. Squalls არის ჰორიზონტალური გრიგალები ქარიშხლის ქარის სიჩქარით (60-80 მ/წმ-მდე). მათ ხშირად თან ახლავს ძლიერი წვიმა და ჭექა-ქუხილი, რომელიც გრძელდება რამდენიმე წუთიდან ნახევარ საათამდე. სკალები ფარავს 50 კმ-მდე სიგანის ტერიტორიებს და გადიან 200-250 კმ მანძილზე. 1998 წელს მოსკოვსა და მოსკოვის რეგიონში ქარიშხალმა დააზიანა მრავალი სახლის სახურავი და ჩამოაგდო ხეები.

ტორნადოები, რომლებსაც ჩრდილოეთ ამერიკაში ტორნადოებს უწოდებენ, არის ძლიერი ძაბრის ფორმის ატმოსფერული მორევები, რომლებიც ხშირად ასოცირდება ჭექა-ქუხილთან. ეს არის ჰაერის სვეტები შუაში, რომელთა დიამეტრი რამდენიმე ათეულიდან ასეულ მეტრამდეა. ტორნადოს აქვს ძაბრის გარეგნობა, რომელიც ძალიან ჰგავს სპილოს ღეროს, ღრუბლებიდან ჩამომავალი ან დედამიწის ზედაპირიდან ამომავალი. ძლიერი იშვიათობის და ბრუნვის მაღალი სიჩქარის მქონე ტორნადო რამდენიმე ასეულ კილომეტრამდე მოგზაურობს, წყალსაცავებიდან და სხვადასხვა ობიექტებიდან მტვერს, წყალს იზიდავს. ძლიერ ტორნადოებს თან ახლავს ჭექა-ქუხილი, წვიმა და აქვთ დიდი დამანგრეველი ძალა.

ტორნადოები იშვიათად გვხვდება სუბპოლარულ ან ეკვატორულ რეგიონებში, სადაც მუდმივად ცივა ან ცხელა. ღია ოკეანეში რამდენიმე ტორნადოა. ტორნადოები გვხვდება ევროპაში, იაპონიაში, ავსტრალიაში, აშშ-ში და რუსეთში განსაკუთრებით ხშირია ცენტრალური შავი დედამიწის რეგიონში, მოსკოვის, იაროსლავის, ნიჟნი ნოვგოროდის და ივანოვოს რეგიონებში.

ტორნადოები აწევენ და მოძრაობენ მანქანებს, სახლებს, ვაგონებს და ხიდებს. განსაკუთრებით დამანგრეველი ტორნადოები შეინიშნება შეერთებულ შტატებში. ყოველწლიურად 450-დან 1500-მდე ტორნადოა, საშუალოდ დაღუპულთა რიცხვი დაახლოებით 100 ადამიანს შეადგენს. ტორნადოები სწრაფი მოქმედების კატასტროფული ატმოსფერული პროცესებია. ისინი ყალიბდებიან სულ რაღაც 20-30 წუთში და მათი სიცოცხლის ხანგრძლივობა 30 წუთია. ამიტომ, ტორნადოების დროისა და ადგილის პროგნოზირება თითქმის შეუძლებელია.

სხვა დესტრუქციული, მაგრამ გრძელვადიანი ატმოსფერული მორევები არის ციკლონები. ისინი წარმოიქმნება წნევის სხვაობის გამო, რაც გარკვეულ პირობებში ხელს უწყობს ჰაერის ნაკადების წრიული მოძრაობის გაჩენას. ატმოსფერული მორევები წარმოიქმნება ტენიანი თბილი ჰაერის ძლიერი აღმავალი ნაკადების გარშემო და ბრუნავს მაღალი სიჩქარით საათის ისრის მიმართულებით სამხრეთ ნახევარსფეროში და საათის ისრის საწინააღმდეგოდ ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში. ციკლონები, ტორნადოებისგან განსხვავებით, წარმოიქმნება ოკეანეებზე და წარმოქმნის მათ დესტრუქციულ ეფექტს კონტინენტებზე. ძირითადი დესტრუქციული ფაქტორებია ძლიერი ქარი, ინტენსიური ნალექი თოვლის სახით, წვიმა, სეტყვა და წყალდიდობა. 19 - 30 მ/წმ სიჩქარის ქარები ქმნიან შტორმს, 30 - 35 მ/წმ - ქარიშხალს, 35 მ/წმ-ზე მეტი - ქარიშხალს.

ტროპიკული ციკლონები - ქარიშხლები და ტაიფუნები - აქვთ საშუალო სიგანე რამდენიმე ასეულ კილომეტრს. ციკლონის შიგნით ქარის სიჩქარე ქარიშხლის ძალას აღწევს. ტროპიკული ციკლონები გრძელდება რამდენიმე დღიდან რამდენიმე კვირამდე, მოძრაობს 50-დან 200 კმ/სთ სიჩქარით. შუა გრძედის ციკლონებს უფრო დიდი დიამეტრი აქვთ. მათი განივი ზომები მერყეობს ათასიდან რამდენიმე ათას კილომეტრამდე, ქარის სიჩქარე კი ქარიშხალია. ისინი ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში დასავლეთიდან მოძრაობენ და თან ახლავს სეტყვა და თოვლი, რომლებიც კატასტროფული ხასიათისაა. მსხვერპლის რაოდენობისა და მიყენებული ზარალის მიხედვით, ციკლონები და მასთან დაკავშირებული ქარიშხლები და ტაიფუნები წყალდიდობის შემდეგ ყველაზე დიდი ბუნებრივი ატმოსფერული მოვლენაა. აზიის მჭიდროდ დასახლებულ რაიონებში ქარიშხლების შედეგად დაღუპულთა რიცხვი ათასობით არის. 1991 წელს, ბანგლადეშში, ქარიშხლის დროს, რამაც გამოიწვია ზღვის ტალღების წარმოქმნა 6 მ სიმაღლეზე, დაიღუპა 125 ათასი ადამიანი. ტაიფუნები დიდ ზიანს აყენებენ შეერთებულ შტატებს. ამავე დროს, ათობით და ასობით ადამიანი იღუპება. დასავლეთ ევროპაში ქარიშხალი ნაკლებ ზიანს აყენებს.

ჭექა-ქუხილი ითვლება კატასტროფულ ატმოსფერულ ფენომენად. ისინი წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც თბილი, ტენიანი ჰაერი ძალიან სწრაფად ამოდის. ტროპიკული და სუბტროპიკული ზონების საზღვარზე ჭექა-ქუხილი ხდება წელიწადში 90-100 დღე, ზომიერ ზონაში 10-30 დღე. ჩვენს ქვეყანაში ყველაზე მეტი ჭექა-ქუხილი ჩრდილოეთ კავკასიაში ხდება.

ჭექა-ქუხილი ჩვეულებრივ ერთ საათზე ნაკლებს გრძელდება. განსაკუთრებით საშიშია ძლიერი წვიმა, სეტყვა, ელვისებური დარტყმა, ქარის ნაკადი და ჰაერის ვერტიკალური ნაკადები. სეტყვის საშიშროება განისაზღვრება სეტყვის ქვების ზომით. ჩრდილოეთ კავკასიაში სეტყვის მასა ოდესღაც 0,5 კგ-ს აღწევდა, ინდოეთში კი დაფიქსირდა 7 კგ-ის სეტყვის ქვები. ჩვენს ქვეყანაში ყველაზე ურბანულ-საშიში უბნები ჩრდილოეთ კავკასიაში მდებარეობს. 1992 წლის ივლისში სეტყვამ დააზიანა 18 თვითმფრინავი Mineralnye Vody აეროპორტში.

საშიში ატმოსფერული მოვლენები მოიცავს ელვას. ისინი კლავენ ადამიანებს, პირუტყვს, იწვევენ ხანძარს და აზიანებენ ელექტრო ქსელს. ჭექა-ქუხილის და მისი შედეგების გამო ყოველწლიურად მსოფლიოში დაახლოებით 10 000 ადამიანი იღუპება. უფრო მეტიც, აფრიკის, საფრანგეთისა და აშშ-ს ზოგიერთ რაიონში ელვისებური მსხვერპლთა რიცხვი უფრო მეტია, ვიდრე სხვა ბუნებრივი მოვლენებისგან. შეერთებულ შტატებში ჭექა-ქუხილის წლიური ეკონომიკური ზარალი მინიმუმ 700 მილიონი დოლარია.

გვალვები დამახასიათებელია უდაბნო, სტეპური და ტყე-სტეპური რეგიონებისთვის. ნალექების ნაკლებობა იწვევს ნიადაგის გაშრობას, მიწისქვეშა წყლების დონის დაქვეითებას და წყალსაცავებში მათ სრულ გაშრობამდე. ტენიანობის ნაკლებობა იწვევს მცენარეულობისა და კულტურების სიკვდილს. გვალვები განსაკუთრებით მძიმეა აფრიკაში, ახლო და ახლო აღმოსავლეთში, ცენტრალურ აზიასა და სამხრეთ ჩრდილოეთ ამერიკაში.

გვალვები ცვლის ადამიანის ცხოვრების პირობებს და უარყოფით გავლენას ახდენს ბუნებრივ გარემოზე ისეთი პროცესებით, როგორიცაა ნიადაგის დამლაშება, მშრალი ქარი, მტვრის ქარიშხალი, ნიადაგის ეროზია და ტყის ხანძარი. ხანძარი განსაკუთრებით ძლიერია გვალვის დროს ტაიგას რაიონებში, ტროპიკულ და სუბტროპიკულ ტყეებსა და სავანებში.

გვალვები არის მოკლევადიანი პროცესები, რომლებიც გრძელდება ერთი სეზონი. როდესაც გვალვა ორ სეზონზე მეტხანს გრძელდება, არსებობს შიმშილისა და მასობრივი სიკვდილიანობის საფრთხე. როგორც წესი, გვალვა გავლენას ახდენს ერთი ან რამდენიმე ქვეყნის ტერიტორიაზე. ხანგრძლივი გვალვები ტრაგიკული შედეგებით განსაკუთრებით ხშირად ხდება აფრიკის საჰელის რეგიონში.

დიდ ზიანს აყენებს ატმოსფერული მოვლენები, როგორიცაა თოვლი, ხანმოკლე ძლიერი წვიმა და ხანგრძლივი წვიმა. თოვლმა მთებში მასიური ზვავები გამოიწვია, თოვლის სწრაფ დნობამ და გახანგრძლივებულმა ნალექებმა წყალდიდობა გამოიწვია. წყლის უზარმაზარი მასა, რომელიც ცვივა დედამიწის ზედაპირზე, განსაკუთრებით უხეო ადგილებში, იწვევს ნიადაგის ძლიერ ეროზიას. ინტენსიურად იზრდება ღობე-სხივური სისტემები. წყალდიდობები წარმოიქმნება დიდი წყალდიდობების შედეგად ძლიერი ნალექის პერიოდში ან მაღალი წყლის პერიოდში თოვლის უეცარი დათბობის ან გაზაფხულის დნობის შემდეგ და, შესაბამისად, წარმოშობის ატმოსფერული ფენომენია (ისინი განხილულია თავში ჰიდროსფეროს ეკოლოგიური როლის შესახებ).

ანთროპოგენური ატმოსფერული ცვლილებები

ამჟამად, არსებობს მრავალი განსხვავებული ანთროპოგენური წყარო, რომელიც იწვევს ჰაერის დაბინძურებას და იწვევს ეკოლოგიური ბალანსის სერიოზულ დარღვევას. მასშტაბის თვალსაზრისით, ატმოსფეროზე ყველაზე დიდი გავლენა აქვს ორ წყაროს: ტრანსპორტი და მრეწველობა. საშუალოდ ტრანსპორტი ატმოსფერული დაბინძურების საერთო რაოდენობის დაახლოებით 60%-ს შეადგენს, მრეწველობას - 15, თბოენერგიას - 15, საყოფაცხოვრებო და სამრეწველო ნარჩენების განადგურების ტექნოლოგიებს - 10%.

ტრანსპორტი, გამოყენებული საწვავის და ოქსიდიზატორების ტიპებიდან გამომდინარე, ატმოსფეროში გამოყოფს აზოტის ოქსიდებს, გოგირდს, ნახშირბადის ოქსიდებს და დიოქსიდებს, ტყვიას და მის ნაერთებს, ჭვარტლს, ბენზოპირენს (ნივთიერება პოლიციკლური არომატული ნახშირწყალბადების ჯგუფიდან, რომელიც არის ძლიერი. კანცეროგენი, რომელიც იწვევს კანის კიბოს).

მრეწველობა ატმოსფეროში ასხივებს გოგირდის დიოქსიდს, ნახშირბადის ოქსიდებს და დიოქსიდებს, ნახშირწყალბადებს, ამიაკის, გოგირდწყალბადს, გოგირდის მჟავას, ფენოლს, ქლორს, ფტორს და სხვა ქიმიურ ნაერთებს. მაგრამ ემისიებს შორის დომინანტური პოზიცია (85%-მდე) მტვერს იკავებს.

დაბინძურების შედეგად იცვლება ატმოსფეროს გამჭვირვალობა, რაც იწვევს აეროზოლებს, სმოგს და მჟავე წვიმას.

აეროზოლები არის დისპერსიული სისტემები, რომლებიც შედგება მყარი ნაწილაკებისგან ან თხევადი წვეთებისგან, რომლებიც შეჩერებულია აირისებრ გარემოში. დისპერსირებული ფაზის ნაწილაკების ზომა ჩვეულებრივ 10 -3 -10 -7 სმ. დისპერსირებული ფაზის შემადგენლობის მიხედვით აეროზოლები იყოფა ორ ჯგუფად. ერთი მოიცავს აეროზოლებს, რომლებიც შედგება აირისებრ გარემოში გაფანტული მყარი ნაწილაკებისგან, მეორე მოიცავს აეროზოლებს, რომლებიც წარმოადგენენ აირისებრი და თხევადი ფაზების ნარევს. პირველებს კვამლებს უწოდებენ, ხოლო მეორეებს - ნისლებს. მათი ფორმირების პროცესში მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ კონდენსაციის ცენტრები. ვულკანური ფერფლი, კოსმოსური მტვერი, სამრეწველო გამონაბოლქვი პროდუქტები, სხვადასხვა ბაქტერიები და ა.შ. მოქმედებს როგორც კონდენსაციის ბირთვები.კონცენტრაციის ბირთვების შესაძლო წყაროების რაოდენობა მუდმივად იზრდება. მაგალითად, როდესაც მშრალი ბალახი 4000 მ 2 ფართობზე ხანძრის შედეგად განადგურებულია, იქმნება საშუალოდ 11 * 10 22 აეროზოლური ბირთვი.

აეროზოლებმა ფორმირება დაიწყეს ჩვენი პლანეტის გაჩენის მომენტიდან და მოახდინეს გავლენა ბუნებრივ პირობებზე. თუმცა, მათი რაოდენობა და მოქმედებები, დაბალანსებული ბუნებაში არსებული ნივთიერებების ზოგად ციკლთან, არ იწვევდა ღრმა გარემო ცვლილებებს. მათი ფორმირების ანთროპოგენურმა ფაქტორებმა გადაანაცვლა ეს ბალანსი ბიოსფეროს მნიშვნელოვანი გადატვირთვისკენ. ეს თვისება განსაკუთრებით გამოიკვეთა მას შემდეგ, რაც კაცობრიობამ დაიწყო სპეციალურად შექმნილი აეროზოლების გამოყენება როგორც ტოქსიკური ნივთიერებების სახით, ასევე მცენარეთა დაცვის მიზნით.

მცენარეულობისთვის ყველაზე საშიშია გოგირდის დიოქსიდის, წყალბადის ფტორიდის და აზოტის აეროზოლები. ნესტიან ფოთლის ზედაპირთან შეხებისას ისინი წარმოქმნიან მჟავებს, რომლებიც საზიანო გავლენას ახდენენ ცოცხალ არსებებზე. მჟავა ნისლები ჩასუნთქულ ჰაერთან ერთად ხვდება ცხოველებისა და ადამიანების სასუნთქ ორგანოებში და აგრესიულ გავლენას ახდენს ლორწოვან გარსებზე. ზოგიერთი მათგანი ანადგურებს ცოცხალ ქსოვილს, რადიოაქტიური აეროზოლები კი კიბოს იწვევს. რადიოაქტიურ იზოტოპებს შორის Sg 90 განსაკუთრებით საშიშია არა მხოლოდ მისი კანცეროგენურობით, არამედ როგორც კალციუმის ანალოგი, რომელიც ცვლის მას ორგანიზმების ძვლებში და იწვევს მათ დაშლას.

ბირთვული აფეთქებების დროს ატმოსფეროში წარმოიქმნება რადიოაქტიური აეროზოლური ღრუბლები. 1 - 10 მიკრონი რადიუსის მქონე მცირე ნაწილაკები ხვდება არა მხოლოდ ტროპოსფეროს ზედა ფენებში, არამედ სტრატოსფეროშიც, სადაც შეიძლება დიდხანს დარჩეს. აეროზოლური ღრუბლები ასევე წარმოიქმნება ინდუსტრიულ დანადგარებში რეაქტორების მუშაობის დროს, რომლებიც აწარმოებენ ბირთვულ საწვავს, ასევე ატომურ ელექტროსადგურებში ავარიების შედეგად.

სმოგი არის აეროზოლების ნარევი თხევადი და მყარი დისპერსიული ფაზებით, რომლებიც ქმნიან ნისლიან ფარდას ინდუსტრიულ ტერიტორიებსა და დიდ ქალაქებზე.

არსებობს სამი სახის სმოგი: ყინულოვანი, სველი და მშრალი. ყინულის სმოგს ალასკანის სმოგს უწოდებენ. ეს არის აირისებრი დამაბინძურებლების კომბინაცია მტვრის ნაწილაკებისა და ყინულის კრისტალების დამატებით, რომლებიც წარმოიქმნება გათბობის სისტემებიდან ნისლისა და ორთქლის წვეთების გაყინვისას.

სველ სმოგს, ან ლონდონის ტიპის სმოგს, ზოგჯერ ზამთრის სმოგს უწოდებენ. ეს არის აირისებრი დამაბინძურებლების (ძირითადად გოგირდის დიოქსიდის), მტვრის ნაწილაკებისა და ნისლის წვეთების ნარევი. ზამთრის სმოგის გაჩენის მეტეოროლოგიური წინაპირობაა უქარო ამინდი, რომელშიც თბილი ჰაერის ფენა მდებარეობს ცივი ჰაერის მიწის ფენის ზემოთ (700 მ-ზე ქვემოთ). ამ შემთხვევაში, არსებობს არა მხოლოდ ჰორიზონტალური, არამედ ვერტიკალური გაცვლა. დამაბინძურებლები, რომლებიც ჩვეულებრივ მაღალ ფენებშია გაფანტული, ამ შემთხვევაში გროვდება ზედაპირულ ფენაში.

მშრალი სმოგი ზაფხულში ჩნდება და მას ხშირად ლოს-ანჯელესის ტიპის სმოგს უწოდებენ. ეს არის ოზონის, ნახშირბადის მონოქსიდის, აზოტის ოქსიდების და მჟავა ორთქლის ნაზავი. ასეთი სმოგი წარმოიქმნება მზის რადიაციის მიერ დამაბინძურებლების, განსაკუთრებით მისი ულტრაიისფერი ნაწილის დაშლის შედეგად. მეტეოროლოგიური წინაპირობაა ატმოსფერული ინვერსია, რომელიც გამოიხატება თბილი ჰაერის ზემოთ ცივი ჰაერის ფენით. როგორც წესი, გაზები და მყარი ნაწილაკები, რომლებიც ამაღლებულია თბილი ჰაერის ნაკადებით, შემდეგ ნაწილდება ზედა ცივ ფენებში, მაგრამ ამ შემთხვევაში ისინი გროვდება ინვერსიულ ფენაში. ფოტოლიზის პროცესში, მანქანის ძრავებში საწვავის წვის დროს წარმოქმნილი აზოტის დიოქსიდები იშლება:

NO 2 → NO + O

შემდეგ ხდება ოზონის სინთეზი:

O + O 2 + M → O 3 + M

NO + O → არა 2

ფოტოდისოციაციის პროცესებს თან ახლავს მოყვითალო-მწვანე ბზინვარება.

გარდა ამისა, ხდება ისეთი ტიპის რეაქციები: SO 3 + H 2 0 -> H 2 SO 4, ანუ წარმოიქმნება ძლიერი გოგირდის მჟავა.

მეტეოროლოგიური პირობების ცვლილებით (ქარის გამოჩენა ან ტენიანობის ცვლილება) ცივი ჰაერი იშლება და სმოგი ქრება.

სმოგში კანცეროგენული ნივთიერებების არსებობა იწვევს სუნთქვის პრობლემებს, ლორწოვანი გარსების გაღიზიანებას, სისხლის მიმოქცევის დარღვევას, ასთმურ დახრჩობას და ხშირად სიკვდილს. სმოგი განსაკუთრებით საშიშია მცირეწლოვანი ბავშვებისთვის.

მჟავა წვიმა არის ატმოსფერული ნალექი, რომელიც დამჟავებულია გოგირდის ოქსიდების, აზოტის და მათში გახსნილი პერქლორინის მჟავისა და ქლორის სამრეწველო გამონაბოლქვით. ქვანახშირისა და გაზის წვის პროცესში მასში შემავალი გოგირდის უმეტესი ნაწილი, როგორც ოქსიდის სახით, ასევე რკინის ნაერთებში, კერძოდ პირიტში, პიროტიტში, ქალკოპირიტში და ა.შ., გარდაიქმნება გოგირდის ოქსიდში, რომელიც ერთად ნახშირორჟანგით, გამოიყოფა ატმოსფეროში. როდესაც ატმოსფერული აზოტი და ტექნიკური ემისიები ჟანგბადთან შერწყმულია, წარმოიქმნება სხვადასხვა აზოტის ოქსიდები, ხოლო წარმოქმნილი აზოტის ოქსიდების მოცულობა დამოკიდებულია წვის ტემპერატურაზე. აზოტის ოქსიდების უმეტესი ნაწილი წარმოიქმნება მანქანებისა და დიზელის ლოკომოტივების ექსპლუატაციის დროს, ხოლო მცირე ნაწილი ენერგეტიკულ სექტორში და სამრეწველო საწარმოებში. გოგირდის და აზოტის ოქსიდები ძირითადი მჟავების წარმომქმნელია. ატმოსფერულ ჟანგბადთან და მასში შემავალ წყლის ორთქლთან ურთიერთობისას წარმოიქმნება გოგირდის და აზოტის მჟავები.

ცნობილია, რომ გარემოს ტუტე-მჟავა ბალანსი განისაზღვრება pH მნიშვნელობით. ნეიტრალურ გარემოს აქვს pH 7, მჟავე გარემოს აქვს pH 0, ხოლო ტუტე გარემოს აქვს pH 14. თანამედროვე ეპოქაში წვიმის წყლის pH არის 5,6, თუმცა ახლო წარსულში იგი. იყო ნეიტრალური. pH მნიშვნელობის ერთით დაქვეითება შეესაბამება მჟავიანობის ათჯერ მატებას და, შესაბამისად, ამჟამად, გაზრდილი მჟავიანობით წვიმა თითქმის ყველგან მოდის. დასავლეთ ევროპაში დაფიქსირებული წვიმის მაქსიმალური მჟავიანობა იყო 4-3,5 pH. გასათვალისწინებელია, რომ 4-4,5 pH მნიშვნელობა თევზის უმეტესობისთვის სასიკვდილოა.

მჟავე წვიმა აგრესიულ გავლენას ახდენს დედამიწის მცენარეულობაზე, სამრეწველო და საცხოვრებელ შენობებზე და ხელს უწყობს დაუცველი ქანების ამინდობის მნიშვნელოვან აჩქარებას. გაზრდილი მჟავიანობა ხელს უშლის ნიადაგების ნეიტრალიზაციის თვითრეგულირებას, რომლებშიც იხსნება საკვები ნივთიერებები. თავის მხრივ, ეს იწვევს მოსავლიანობის მკვეთრ შემცირებას და მცენარეული საფარის დეგრადაციას. ნიადაგის მჟავიანობა ხელს უწყობს შეკრული მძიმე ნიადაგების გამოყოფას, რომლებიც თანდათანობით შეიწოვება მცენარეთა მიერ, რაც იწვევს ქსოვილების სერიოზულ დაზიანებას და აღწევს ადამიანის კვებით ჯაჭვში.

ზღვის წყლების ტუტე-მჟავა პოტენციალის ცვლილება, განსაკუთრებით არაღრმა წყლებში, იწვევს მრავალი უხერხემლოების გამრავლების შეწყვეტას, იწვევს თევზის სიკვდილს და არღვევს ეკოლოგიურ ბალანსს ოკეანეებში.

მჟავე წვიმების შედეგად განადგურების საფრთხის წინაშე დგას დასავლეთ ევროპის, ბალტიისპირეთის ქვეყნების, კარელიას, ურალის, ციმბირისა და კანადის ტყეები.

დედამიწის ატმოსფეროს სტრუქტურა და შემადგენლობა, უნდა ითქვას, ყოველთვის არ იყო მუდმივი ღირებულებები ჩვენი პლანეტის განვითარების ამა თუ იმ პერიოდში. დღეს ამ ელემენტის ვერტიკალური სტრუქტურა, რომელსაც აქვს საერთო „სისქე“ 1,5-2,0 ათასი კმ, წარმოდგენილია რამდენიმე ძირითადი ფენით, მათ შორის:

1. ტროპოსფერო.
2. ტროპოპაუზა.
3. სტრატოსფერო.
4. სტრატოპაუზა.
5. მეზოსფერო და მეზოპაუზა.
6. თერმოსფერო.
7. ეგზოსფერო.

ატმოსფეროს ძირითადი ელემენტები

ტროპოსფერო არის ფენა, რომელშიც შეიმჩნევა ძლიერი ვერტიკალური და ჰორიზონტალური მოძრაობები, აქ იქმნება ამინდი, დანალექი მოვლენები და კლიმატური პირობები. იგი პლანეტის ზედაპირიდან თითქმის ყველგან ვრცელდება 7-8 კილომეტრზე, პოლარული რეგიონების გარდა (იქ 15 კმ-მდე). ტროპოსფეროში აღინიშნება ტემპერატურის თანდათანობითი ვარდნა, დაახლოებით 6,4 ° C-ით ყოველი კილომეტრის სიმაღლეზე. ეს მაჩვენებელი შეიძლება განსხვავდებოდეს სხვადასხვა განედებისა და სეზონებისთვის.

დედამიწის ატმოსფეროს შემადგენლობა ამ ნაწილში წარმოდგენილია შემდეგი ელემენტებით და მათი პროცენტებით:

აზოტი - დაახლოებით 78 პროცენტი;

ჟანგბადი - თითქმის 21 პროცენტი;

არგონი - დაახლოებით ერთი პროცენტი;

ნახშირორჟანგი - 0,05%-ზე ნაკლები.

ერთი კომპოზიცია 90 კილომეტრის სიმაღლეზე

გარდა ამისა, აქ შეგიძლიათ იპოვოთ მტვერი, წყლის წვეთები, წყლის ორთქლი, წვის პროდუქტები, ყინულის კრისტალები, ზღვის მარილები, მრავალი აეროზოლის ნაწილაკი და ა. დაახლოებით იგივეა ქიმიური შემადგენლობით, არა მხოლოდ ტროპოსფეროში, არამედ გადაფარულ ფენებშიც. მაგრამ იქ ატმოსფეროს ფუნდამენტურად განსხვავებული ფიზიკური თვისებები აქვს. ფენას, რომელსაც აქვს ზოგადი ქიმიური შემადგენლობა, ეწოდება ჰომოსფერო.

რა სხვა ელემენტები ქმნიან დედამიწის ატმოსფეროს? პროცენტულად (მოცულობით, მშრალ ჰაერში) აირები, როგორიცაა კრიპტონი (დაახლოებით 1,14 x 10 -4), ქსენონი (8,7 x 10 -7), წყალბადი (5,0 x 10 -5), მეთანი (დაახლოებით 1,7 x 10 -5) აქ წარმოდგენილია 4), აზოტის ოქსიდი (5,0 x 10 -5) და ა.შ.. პროცენტული მასის მიხედვით ჩამოთვლილი კომპონენტების უმეტესობაა აზოტის ოქსიდი და წყალბადი, შემდეგ ჰელიუმი, კრიპტონი და ა.შ.

სხვადასხვა ატმოსფერული ფენების ფიზიკური თვისებები

ტროპოსფეროს ფიზიკური თვისებები მჭიდროდ არის დაკავშირებული პლანეტის ზედაპირთან მის სიახლოვესთან. აქედან, მზის არეკლილი სითბო ინფრაწითელი სხივების სახით მიმართულია უკან ზევით, რომელიც მოიცავს გამტარობისა და კონვექციის პროცესებს. ამიტომ ტემპერატურა ეცემა დედამიწის ზედაპირიდან დაშორებით. ეს ფენომენი შეინიშნება სტრატოსფეროს სიმაღლემდე (11-17 კილომეტრი), შემდეგ ტემპერატურა თითქმის უცვლელი ხდება 34-35 კმ-მდე, შემდეგ კი ტემპერატურა კვლავ იზრდება 50 კილომეტრის სიმაღლეზე (სტრატოსფეროს ზედა ზღვარი). . სტრატოსფეროსა და ტროპოსფეროს შორის არის ტროპოპაუზის თხელი შუალედური ფენა (1-2 კმ-მდე), სადაც მუდმივი ტემპერატურა შეინიშნება ეკვატორის ზემოთ - დაახლოებით მინუს 70 ° C და ქვემოთ. პოლუსების ზემოთ ტროპოპაუზი ზაფხულში „თბება“ მინუს 45°C-მდე, ზამთარში აქ ტემპერატურა მერყეობს -65°C-მდე.

დედამიწის ატმოსფეროს გაზის შემადგენლობა მოიცავს ისეთ მნიშვნელოვან ელემენტს, როგორიცაა ოზონი. ზედაპირზე შედარებით ცოტაა (ათი პროცენტის მინუს მეექვსე ხარისხამდე), ვინაიდან გაზი წარმოიქმნება მზის სხივების გავლენის ქვეშ ატმოსფეროს ზედა ნაწილებში ატომური ჟანგბადისგან. კერძოდ, ყველაზე მეტი ოზონი არის დაახლოებით 25 კმ სიმაღლეზე და მთელი „ოზონის ეკრანი“ მდებარეობს პოლუსებზე 7-8 კმ-დან, ეკვატორზე 18 კმ-მდე და მთლიანობაში ორმოცდაათ კილომეტრამდე. პლანეტის ზედაპირი.

ატმოსფერო იცავს მზის რადიაციისგან

დედამიწის ატმოსფეროში ჰაერის შემადგენლობა ძალიან მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სიცოცხლის შენარჩუნებაში, რადგან ინდივიდუალური ქიმიური ელემენტები და კომპოზიციები წარმატებით ზღუდავს მზის რადიაციის წვდომას დედამიწის ზედაპირზე და მასზე მცხოვრებ ადამიანებს, ცხოველებსა და მცენარეებს. მაგალითად, წყლის ორთქლის მოლეკულები ეფექტურად შთანთქავს ინფრაწითელი გამოსხივების თითქმის ყველა დიაპაზონს, გარდა სიგრძისა 8-დან 13 მიკრონიმდე. ოზონი შთანთქავს ულტრაიისფერ გამოსხივებას 3100 ა ტალღის სიგრძემდე. მისი თხელი ფენის გარეშე (პლანეტის ზედაპირზე მოთავსებული საშუალოდ მხოლოდ 3 მმ), მხოლოდ წყალი 10 მეტრზე მეტ სიღრმეზე და მიწისქვეშა გამოქვაბულები, სადაც მზის რადიაცია არ არის. დასახლება შესაძლებელია..

ნულ ცელსიუსი სტრატოპაუზაში

ატმოსფეროს მომდევნო ორ დონეს, სტრატოსფეროსა და მეზოსფეროს შორის, არის შესანიშნავი შრე - სტრატოპაუზა. იგი დაახლოებით შეესაბამება ოზონის მაქსიმალური სიმაღლეს და ტემპერატურა აქ შედარებით კომფორტულია ადამიანისთვის - დაახლოებით 0°C. სტრატოპაუზის ზემოთ, მეზოსფეროში (იწყება სადღაც 50 კმ სიმაღლეზე და მთავრდება 80-90 კმ სიმაღლეზე), კვლავ შეინიშნება ტემპერატურის ვარდნა დედამიწის ზედაპირიდან მანძილის მატებასთან ერთად (მინუს 70-80 ° C-მდე). ). მეტეორები ჩვეულებრივ მთლიანად იწვის მეზოსფეროში.

თერმოსფეროში - პლუს 2000 K!

დედამიწის ატმოსფეროს ქიმიური შემადგენლობა თერმოსფეროში (მეზოპაუზის შემდეგ იწყება დაახლოებით 85-90-დან 800 კმ-მდე სიმაღლეზე) განსაზღვრავს ისეთი ფენომენის შესაძლებლობას, როგორიცაა ძალიან იშვიათი "ჰაერის" ფენების თანდათანობითი გათბობა მზის რადიაციის გავლენის ქვეშ. . პლანეტის "საჰაერო საბნის" ამ ნაწილში ტემპერატურა მერყეობს 200-დან 2000 K-მდე, რაც მიიღება ჟანგბადის იონიზაციის შედეგად (ატომური ჟანგბადი მდებარეობს 300 კმ-ზე ზემოთ), აგრეთვე ჟანგბადის ატომების მოლეკულებში რეკომბინაციის შედეგად. , რომელსაც თან ახლავს დიდი რაოდენობით სითბოს გამოყოფა. თერმოსფერო არის ავრორას ადგილი.

თერმოსფეროს ზემოთ არის ეგზოსფერო - ატმოსფეროს გარე ფენა, საიდანაც მსუბუქი და სწრაფად მოძრავი წყალბადის ატომები კოსმოსში გაქცევას შეუძლიათ. დედამიწის ატმოსფეროს ქიმიური შემადგენლობა აქ ძირითადად წარმოდგენილია ჟანგბადის ცალკეული ატომებით ქვედა ფენებში, ჰელიუმის ატომებით შუა ფენებში და თითქმის ექსკლუზიურად წყალბადის ატომებით ზედა ფენებში. აქ დომინირებს მაღალი ტემპერატურა - დაახლოებით 3000 K და არ არის ატმოსფერული წნევა.

როგორ ჩამოყალიბდა დედამიწის ატმოსფერო?

მაგრამ, როგორც ზემოთ აღინიშნა, პლანეტას ყოველთვის არ ჰქონდა ასეთი ატმოსფერული შემადგენლობა. საერთო ჯამში, ამ ელემენტის წარმოშობის სამი კონცეფციაა. პირველი ჰიპოთეზა ვარაუდობს, რომ ატმოსფერო აღებული იქნა პროტოპლანეტარული ღრუბლიდან აკრეციის პროცესში. თუმცა, დღეს ეს თეორია ექვემდებარება მნიშვნელოვან კრიტიკას, რადგან ასეთი პირველადი ატმოსფერო უნდა განადგურდეს მზის "ქარმა" ჩვენი პლანეტარული სისტემის ვარსკვლავიდან. გარდა ამისა, ვარაუდობენ, რომ ხმელეთის პლანეტების ფორმირების ზონაში აქროლადი ელემენტები ვერ შენარჩუნდა ძალიან მაღალი ტემპერატურის გამო.

დედამიწის პირველადი ატმოსფეროს შემადგენლობა, როგორც ვარაუდობს მეორე ჰიპოთეზა, შეიძლებოდა ჩამოყალიბებულიყო ზედაპირის აქტიური დაბომბვის გამო ასტეროიდების და კომეტების მიერ, რომლებიც მზის სისტემის მახლობლად ჩამოვიდნენ განვითარების ადრეულ ეტაპზე. ამ კონცეფციის დადასტურება ან უარყოფა საკმაოდ რთულია.

ექსპერიმენტი IDG RAS-ში

ყველაზე დამაჯერებელი ჩანს მესამე ჰიპოთეზა, რომელიც თვლის, რომ ატმოსფერო გაჩნდა დედამიწის ქერქის მანტიიდან აირების გამოთავისუფლების შედეგად, დაახლოებით 4 მილიარდი წლის წინ. ეს კონცეფცია გამოსცადეს რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის გეოგრაფიის ინსტიტუტში ექსპერიმენტის დროს, სახელწოდებით "ცარევ 2", როდესაც მეტეორიული წარმოშობის ნივთიერების ნიმუში ვაკუუმში გაცხელდა. შემდეგ დაფიქსირდა ისეთი აირების გამოშვება, როგორიცაა H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2 და ა.შ. ამიტომ, მეცნიერებმა მართებულად ჩათვალეს, რომ დედამიწის პირველადი ატმოსფეროს ქიმიური შემადგენლობა მოიცავდა წყალს და ნახშირორჟანგს, წყალბადის ფტორს ( HF), ნახშირბადის მონოქსიდი გაზი (CO), წყალბადის სულფიდი (H 2 S), აზოტის ნაერთები, წყალბადი, მეთანი (CH 4), ამიაკის ორთქლი (NH 3), არგონი და ა.შ. წარმოქმნაში მონაწილეობდა წყლის ორთქლი პირველადი ატმოსფეროდან. ჰიდროსფეროში ნახშირორჟანგი უფრო მეტად იყო შეკრულ მდგომარეობაში ორგანულ ნივთიერებებსა და ქანებში, აზოტი გადავიდა თანამედროვე ჰაერის შემადგენლობაში და ასევე კვლავ დანალექ ქანებსა და ორგანულ ნივთიერებებში.

დედამიწის პირველადი ატმოსფეროს შემადგენლობა თანამედროვე ადამიანებს არ დაუშვებდა მასში სუნთქვის აპარატის გარეშე ყოფნას, ვინაიდან მაშინ საჭირო რაოდენობით ჟანგბადი არ იყო. ეს ელემენტი მნიშვნელოვანი რაოდენობით გამოჩნდა მილიარდნახევარი წლის წინ, რაც, სავარაუდოდ, დაკავშირებულია ლურჯ-მწვანე და სხვა წყალმცენარეებში ფოტოსინთეზის პროცესის განვითარებასთან, რომლებიც ჩვენი პლანეტის უძველესი მკვიდრნი არიან.

მინიმალური ჟანგბადი

იმ ფაქტზე, რომ დედამიწის ატმოსფეროს შემადგენლობა თავდაპირველად თითქმის უჟანგბადო იყო, მიუთითებს ის ფაქტი, რომ ადვილად დაჟანგული, მაგრამ არა დაჟანგული გრაფიტი (ნახშირბადი) გვხვდება უძველეს (კატარქეულ) ქანებში. შემდგომში გამოჩნდა ეგრეთ წოდებული ზოლიანი რკინის მადნები, რომელიც მოიცავდა გამდიდრებული რკინის ოქსიდების ფენებს, რაც ნიშნავს პლანეტაზე ჟანგბადის მძლავრი წყაროს მოლეკულურ ფორმაში გამოჩენას. მაგრამ ეს ელემენტები მხოლოდ პერიოდულად იყო ნაპოვნი (შესაძლოა, იგივე წყალმცენარეები ან ჟანგბადის სხვა მწარმოებლები ჩნდებოდნენ პატარა კუნძულებზე ანოქსიურ უდაბნოში), ხოლო დანარჩენი სამყარო ანაერობული იყო. ამ უკანასკნელს ისიც ადასტურებს, რომ ადვილად დაჟანგული პირიტი აღმოჩნდა ნაკადით დამუშავებული კენჭების სახით ქიმიური რეაქციების კვალის გარეშე. მას შემდეგ, რაც მიედინება წყლები არ შეიძლება ცუდად აირეოდეს, შეიქმნა შეხედულება, რომ ატმოსფერო კამბრიამდე შეიცავდა დღევანდელი ჟანგბადის შემადგენლობის ერთ პროცენტზე ნაკლებს.

ჰაერის შემადგენლობის რევოლუციური ცვლილება

დაახლოებით პროტეროზოიკის შუა პერიოდში (1,8 მილიარდი წლის წინ) მოხდა „ჟანგბადის რევოლუცია“, როდესაც სამყარო გადავიდა აერობულ სუნთქვაზე, რომლის დროსაც 38 შეიძლება მიღებულ იქნას საკვები ნივთიერების ერთი მოლეკულიდან (გლუკოზა), და არა ორიდან (როგორც ეს იყო. ანაერობული სუნთქვა) ენერგიის ერთეულები. დედამიწის ატმოსფეროს შემადგენლობამ, ჟანგბადის თვალსაზრისით, დაიწყო ერთ პროცენტზე მეტი, ვიდრე დღეს არის და დაიწყო ოზონის შრე, რომელიც იცავდა ორგანიზმებს რადიაციისგან. სწორედ მისგან იყო, მაგალითად, ისეთი უძველესი ცხოველები, როგორიცაა ტრილობიტები, "იმალებოდნენ" სქელი ჭურვების ქვეშ. მას შემდეგ ჩვენს დრომდე ძირითადი „რესპირატორული“ ელემენტის შემცველობა თანდათან და ნელა იზრდებოდა, რაც უზრუნველყოფს პლანეტაზე სიცოცხლის ფორმების განვითარების მრავალფეროვნებას.

ატმოსფეროს შემადგენლობის ცვლილება იწვევს ზემოქმედებას ატმოსფეროს რადიაციულ რეჟიმზე - ეს არის ანთროპოგენური გავლენის მთავარი მექანიზმი გლობალურ კლიმატის სისტემაზე სამრეწველო განვითარების ამჟამინდელ და მოსალოდნელ დონეზე მომდევნო ათწლეულებში.

ატმოსფერული სათბურის გაზების წვლილი (იხ. Სათბურის ეფექტი) წარმოადგენს ამ ზემოქმედების ძირითად ნაწილს. სათბურის გაზების კონცენტრაციის გავლენა ტემპერატურაზე განისაზღვრება დედამიწიდან მომავალი გრძელტალღოვანი გამოსხივების შთანთქმით და, შესაბამისად, დედამიწის ზედაპირზე ეფექტური გამოსხივების შემცირებით. ამ შემთხვევაში, მაქსიმალური ტემპერატურა იზრდება, ხოლო ატმოსფეროს უფრო მაღალი ფენების ტემპერატურა მცირდება დიდი რადიაციის დანაკარგების გამო. ეს ეფექტი გაძლიერებულია ორი გარემოებით:

1) დათბობის დროს ატმოსფეროში წყლის ორთქლის რაოდენობის ზრდა, რაც ასევე ბლოკავს გრძელტალღოვან გამოსხივებას;

2) დათბობის დროს პოლარული ყინულის უკან დახევა, რაც ამცირებს დედამიწის ალბედოს შედარებით მაღალ განედებზე.

ყველა გრძელვადიანი სათბურის აირები და ოზონი უზრუნველყოფს დადებით რადიაციულ ფორსირებას (2,9 ± 0,3 ვტ/მ2). ანთროპოგენური ფაქტორების ჯამური რადიაციული ზემოქმედება, რომელიც დაკავშირებულია ყველა სათბურის გაზების და აეროზოლების კონცენტრაციის ცვლილებასთან, არის 1,6 (0,6-დან 2,4-მდე) ვტ/მ2. ყველა სახის აეროზოლი ქმნის რადიაციულ ეფექტს პირდაპირ და ირიბად ღრუბლის ალბედოს შეცვლით. აეროზოლის მთლიანი ზემოქმედება უარყოფითია (–1,3 ± 0,8 ვტ/მ2). თუმცა, ამ შეფასებების სანდოობა გაცილებით დაბალია, ვიდრე მიღებული სათბურის გაზებისთვის (შეფასების ანგარიში, 2008).

სათბურის გაზები ატმოსფეროში, რომლებზეც მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ეკონომიკური საქმიანობა:

– ნახშირორჟანგი(CO 2)არის ყველაზე მნიშვნელოვანი სათბურის გაზი კლიმატის კონტროლის თვალსაზრისით. ბოლო 250 წლის განმავლობაში, ატმოსფეროში მისი კონცენტრაციის უპრეცედენტო ზრდა დაფიქსირდა 35%-ით. 2005 წელს შეადგინა 379 მილიონი –1;

– მეთანი(CH 4)არის მეორე ყველაზე მნიშვნელოვანი სათბურის გაზი CO2-ის შემდეგ; მისი კონცენტრაცია წინა ინდუსტრიულ პერიოდთან შედარებით 2,5-ჯერ გაიზარდა და 2005 წელს 1774 ppb შეადგინა;

– აზოტის ოქსიდი(N2O)მისი კონცენტრაცია 2005 წლისთვის 18%-ით გაიზარდა პრეინდუსტრიულ პერიოდთან შედარებით და შეადგინა 319 მლრდ –1; ამჟამად, ატმოსფეროში შემავალი N 2 O-ს დაახლოებით 40% განპირობებულია ეკონომიკური აქტივობებით (სასუქები, მეცხოველეობა, ქიმიური მრეწველობა).

ჩართულია ბრინჯი. 4.7წარმოდგენილია ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის დროის კურსი ( ა), მეთანი ( ბ) და აზოტის ოქსიდი ( ვ) ატმოსფეროში და მათ ცვლილებებში ბოლო 10000 წლის განმავლობაში და 1750 წლიდან. დროის კურსი მიღებული იყო სხვადასხვა მკვლევარების ყინულის საბადოების გაზომვით და ატმოსფეროში გაზომვებით. ფიგურა ნათლად აჩვენებს CO 2-ისა და სხვა გაზების პროგრესულ ზრდას ინდუსტრიულ ეპოქაში.

IPCC-ის მეოთხე შეფასების ანგარიშის (2007) მიხედვით, ინდუსტრიულ ეპოქაში ატმოსფეროში კლიმატ-აქტიური გაზების კონცენტრაციის მნიშვნელოვანი ზრდა ხდება. ამრიგად, ბოლო 250 წლის განმავლობაში, ნახშირორჟანგის (CO 2) ატმოსფეროში კონცენტრაცია გაიზარდა 280-დან 379 ppm-მდე (ნაწილი მილიონზე ერთეულ მოცულობაზე). სათბურის გაზების ამჟამინდელი კონცენტრაცია ატმოსფეროში, რომელიც განისაზღვრება ყინულის ბირთვებიდან ჰაერის ბუშტების ანალიზით, რომლებმაც შეინარჩუნეს ანტარქტიდის უძველესი ატმოსფეროს შემადგენლობა, გაცილებით მაღალია, ვიდრე ნებისმიერ დროს ბოლო 10 ათასი წლის განმავლობაში. გლობალური ატმოსფერული მეთანის კონცენტრაცია გაიზარდა 715-დან 1774 ppb-მდე (ნაწილი მილიარდზე ერთეულ მოცულობაზე) ინდუსტრიული ეპოქის განმავლობაში. სათბურის გაზების კონცენტრაციის ყველაზე დრამატული ზრდა დაფიქსირდა ბოლო ათწლეულების განმავლობაში, რამაც გამოიწვია ატმოსფეროს დათბობა.

ასე რომ პროცესი თანამედროვე კლიმატის დათბობახდება მდგრადობის ფონზე სათბურის გაზების კონცენტრაციის ზრდადა, პირველ რიგში, ნახშირორჟანგი (CO 2). ამრიგად, 1999 წლის მონაცემებით, CO 2 ემისია ადამიანის საქმიანობის შედეგად, წიაღისეული საწვავის წვის შედეგად, 1996 წელს მიაღწია 6,2 მილიარდ ტონას, რაც თითქმის 4-ჯერ მეტია 1950 წელთან შედარებით. 1750 წლიდან 2000 წლამდე ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია გაიზარდა 31%-ით (Perevedentsev Yu.P., 2009).

CO 2-ის კონცენტრაციის დროის კურსი რუსეთის ტერიბერკას სადგურზე (სურათი 4.8) გვიჩვენებს, რომ CO 2-ის ზრდის საშუალო ტემპი 20 წლის განმავლობაში იყო 1.7 მილიონი -1 წელიწადში მნიშვნელოვანი სეზონური რყევებით, რომელიც უდრის 15÷20 მილიონი -1.

ბრინჯი. 2.8. CO 2-ის კონცენტრაციის დროის კურსი ატმოსფეროში ტერიბერკას სადგურზე (კოლას ნახევარკუნძული) დაკვირვების პერიოდისთვის 1988 წლიდან. წერტილები და ხაზები აჩვენებს ერთ გაზომვას ( 1 ), გათლილი სეზონური ცვალებადობა ( 2 ) და გრძელვადიანი ტენდენცია ( 3 ) CO 2 CO 2 კონცენტრაცია, ppm (OD, 2008)

სათბურის ეფექტის მექანიზმი აიხსნება ატმოსფეროს შთანთქმის უნარის სხვაობით დედამიწაზე შემოსული მზის რადიაციისა და დედამიწიდან გამომავალი რადიაციისთვის. დედამიწა მზისგან გამოსხივებას იღებს სპექტრის ფართო ზოლში, რომლის საშუალო ტალღის სიგრძეა დაახლოებით 0,5 მიკრონი, და ეს მოკლე ტალღის გამოსხივება თითქმის გადის ატმოსფეროში. დედამიწა გამოყოფს მიღებულ ენერგიას თითქმის მთლიანად შავი სხეულის მსგავსად გრძელტალღოვან, ინფრაწითელ დიაპაზონში, საშუალო ტალღის სიგრძე დაახლოებით 10 მიკრონი. ამ დიაპაზონში ბევრ გაზს (CO 2, CH 4, H 2 O და ა.შ.) აქვს მრავალი შთანთქმის ზოლები; ეს აირები შთანთქავენ გამოსხივებას, რის შედეგადაც ისინი ათავისუფლებენ სითბოს და უმეტესწილად ათბობენ ატმოსფეროს. ნახშირორჟანგი ინტენსიურად შთანთქავს დედამიწიდან გამოსხივებას 12-18 მიკრონის დიაპაზონში და არის სათბურის ეფექტის ერთ-ერთი მთავარი ფაქტორი (Perevedentsev Yu.P., 2009).

თანამედროვე კლიმატის დათბობა. ის ფაქტი, რომ თანამედროვე კლიმატი იცვლება, ყველამ აღიარა, რადგან ინსტრუმენტული გაზომვებიც და ბუნებრივი მაჩვენებლებიც ერთ რამეზე მიუთითებს: ბოლო ათწლეულების განმავლობაში პლანეტის კლიმატის მნიშვნელოვანი დათბობა მოხდა. გასული საუკუნის განმავლობაში (1906–2005) სახმელეთო მეტეოროლოგიურმა ქსელმა დააფიქსირა საშუალო გლობალური ტემპერატურის მნიშვნელოვანი ზრდა დედამიწის ზედაპირზე 0,74 °C-ით. დათბობის მიზეზების განხილვისას უთანხმოება ჩნდება. მეოთხე შეფასების ანგარიშში IPCC ექსპერტები (2007) აკეთებენ დასკვნებს დაკვირვებული დათბობის მიზეზებთან დაკავშირებით: იმის ალბათობა, რომ კლიმატის ცვლილება ბოლო 50 წლის განმავლობაში მოხდა გარე (ანთროპოგენური) გავლენის გარეშე, შეფასებულია, როგორც უკიდურესად დაბალი (<5%). С высокой степенью вероятности (>90%) აცხადებს, რომ ბოლო 50 წლის განმავლობაში დაფიქსირებული ცვლილებები გამოწვეულია არა მხოლოდ ბუნებრივი, არამედ გარე გავლენითაც. >90%-იანი ნდობით, მოხსენებაში ნათქვამია, რომ ანთროპოგენური სათბურის გაზების კონცენტრაციის ზრდა პასუხისმგებელია გლობალური დათბობის უმეტესობაზე მე-20 საუკუნის შუა ხანებიდან.

დათბობის გამომწვევ მიზეზებზე სხვა მოსაზრებებიც არსებობს - შინაგანი ფაქტორი, ბუნებრივი ცვალებადობა, რომელიც იწვევს ტემპერატურის რყევებს, როგორც დათბობის, ისე გაცივების მიმართულებით. ამრიგად, ნაშრომში (Datsenko N.M., Monin A.S., Sonechkin D.M., 2004), ამ კონცეფციის მომხრეები მიუთითებენ, რომ მე-20 საუკუნის გლობალური ტემპერატურის ყველაზე ინტენსიური ზრდის პერიოდი (90-იანი წლები) მოდის 60-იანი წლების აღმავალ ტოტზე. ზაფხულის რყევები, მათ მიერ გამოვლენილი ატმოსფეროს თერმული და ცირკულაციის მდგომარეობის დამახასიათებელ ინდექსებში. ამავდროულად, ვარაუდობენ, რომ თანამედროვე კლიმატის რყევები არის კლიმატის სისტემის არაწრფივი რეაქციების შედეგი კვაზი-პერიოდულ გარეგნულ გავლენებზე (მთვარე-მზის მოქცევის და მზის აქტივობის ციკლები, მზის სისტემის უდიდესი პლანეტების რევოლუციის ციკლები. საერთო ცენტრის გარშემო და ა.შ.) (Perevedentsev Yu.P., 2009).

პირველად, ატმოსფეროში ინდუსტრიული CO 2 ემისიის ზრდა დაადგინა H.E. Suess XX საუკუნის 50-იანი წლების დასაწყისში. ხეების რგოლებში ნახშირბადის თანაფარდობის ცვლილებებზე დაყრდნობით, სუესმა დაასკვნა, რომ ატმოსფერული ნახშირორჟანგი მე-19 საუკუნის მეორე ნახევრიდან წიაღისეული საწვავის წვის შედეგად CO 2 ემისიებით ივსება. მან აღმოაჩინა, რომ ატმოსფეროში კოსმოსური ნაწილაკების მოქმედების გამო მუდმივად წარმოქმნილი რადიოაქტიური C 14-ის თანაფარდობა სტაბილურ C 12-თან, ბოლო ასი წლის განმავლობაში მცირდება ატმოსფერული CO 2-ის ნაკადით „განზავების“ შედეგად. CO 2 წიაღისეული საწვავიდან, რომელიც პრაქტიკულად არ შეიცავს C (ნახევარგამოყოფის პერიოდი C 14 უდრის 5730 წელს). ამრიგად, ატმოსფეროში CO 2 ინდუსტრიული გამონაბოლქვის ზრდა გამოვლინდა ხეების რგოლებში გაზომვების საფუძველზე. მხოლოდ 1958 წელს დაიწყო ატმოსფერული CO 2 კონცენტრაციის აღრიცხვა წყნარ ოკეანეში მდებარე მაუნა ლოას სადგურზე.

ბრინჯი. 4.7. ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის დროის კურსი ( ა), მეთანი ( ბ) და აზოტის ოქსიდი ( ვ) ატმოსფეროში და მათი ცვლილებები ბოლო 10000 წლის განმავლობაში (დიდი პანელი) და 1750 წლიდან (მასში ჩასმული პატარა პანელი). ყინულის საბადოებში (სხვადასხვა ფერის და კონფიგურაციის სიმბოლოები) გაზომვების შედეგები და ატმოსფეროში გაზომვები (წითელი მრუდი). რადიაციული ზემოქმედების გაზომილი კონცენტრაციების შესაბამისი შეფასებების მასშტაბი ნაჩვენებია დიდ პანელებზე მარჯვენა მხარეს (კლიმატის ცვლილების შეფასების ანგარიში და მისი შედეგები რუსეთის ფედერაციის ტერიტორიაზე (AR), 2008 წ.)

დედამიწის ატმოსფერო

ატმოსფერო(დან. ძველი ბერძნულიἀτμός - ორთქლი და σφαῖρα - ბურთი) - გაზიჭურვი ( გეოსფერო), პლანეტის გარშემო დედამიწა. მისი შიდა ზედაპირი ფარავს ჰიდროსფეროდა ნაწილობრივ ქერქიგარეგანი ესაზღვრება გარე სამყაროს დედამიწის მახლობელ ნაწილს.

ფიზიკისა და ქიმიის დარგების ერთობლიობას, რომლებიც სწავლობენ ატმოსფეროს, ჩვეულებრივ უწოდებენ ატმოსფერული ფიზიკა. ატმოსფერო განსაზღვრავს ამინდიდედამიწის ზედაპირზე, ამინდის შესწავლა მეტეოროლოგიადა გრძელვადიანი ვარიაციები კლიმატი - კლიმატოლოგია.

ატმოსფეროს სტრუქტურა

ატმოსფეროს სტრუქტურა

ტროპოსფერო

მისი ზედა ზღვარი არის 8-10 კმ სიმაღლეზე პოლარული, 10-12 კმ ზომიერი და 16-18 კმ ტროპიკულ განედებში; ზამთარში უფრო დაბალია, ვიდრე ზაფხულში. ატმოსფეროს ქვედა, მთავარი ფენა. შეიცავს ატმოსფერული ჰაერის მთლიანი მასის 80%-ზე მეტს და ატმოსფეროში არსებული წყლის ორთქლის დაახლოებით 90%-ს. ტროპოსფეროში ძალიან განვითარებულია ტურბულენტობადა კონვექცია, წარმოიქმნება ღრუბლები, ვითარდება ციკლონებიდა ანტიციკლონები. ტემპერატურა მცირდება საშუალო ვერტიკალურ სიმაღლეზე მატებასთან ერთად გრადიენტი 0,65°/100 მ

დედამიწის ზედაპირზე „ნორმალურ პირობებად“ მიიღება: სიმკვრივე 1,2 კგ/მ3, ბარომეტრიული წნევა 101,35 კპა, ტემპერატურა პლუს 20 °C და ფარდობითი ტენიანობა 50%. ამ პირობით ინდიკატორებს აქვთ წმინდა საინჟინრო მნიშვნელობა.

სტრატოსფერო

ატმოსფეროს ფენა, რომელიც მდებარეობს 11-დან 50 კმ-მდე სიმაღლეზე. ახასიათებს ტემპერატურის უმნიშვნელო ცვლილება 11-25 კმ ფენაში (სტრატოსფეროს ქვედა ფენა) და 25-40 კმ ფენის მატება -56,5-დან 0,8 °-მდე. თან(სტრატოსფეროს ან რეგიონის ზედა ფენა ინვერსიები). დაახლოებით 40 კმ სიმაღლეზე დაახლოებით 273 K (თითქმის 0 ° C) მნიშვნელობის მიღწევის შემდეგ, ტემპერატურა მუდმივი რჩება დაახლოებით 55 კმ სიმაღლემდე. მუდმივი ტემპერატურის ამ რეგიონს ე.წ სტრატოპაუზადა არის საზღვარი სტრატოსფეროს შორის და მეზოსფერო.

სტრატოპაუზა

ატმოსფეროს სასაზღვრო ფენა სტრატოსფეროსა და მეზოსფეროს შორის. ტემპერატურის ვერტიკალურ განაწილებაში მაქსიმალურია (დაახლოებით 0 °C).

მეზოსფერო

დედამიწის ატმოსფერო

მეზოსფეროიწყება 50 კმ სიმაღლეზე და ვრცელდება 80-90 კმ-მდე. ტემპერატურა მცირდება სიმაღლესთან ერთად საშუალო ვერტიკალური გრადიენტით (0,25-0,3)°/100 მ. ძირითადი ენერგეტიკული პროცესი არის სხივური სითბოს გადაცემა. კომპლექსური ფოტოქიმიური პროცესები, რომლებიც მოიცავს თავისუფალი რადიკალები, ვიბრაციით აღგზნებული მოლეკულები და ა.შ. იწვევს ატმოსფეროს ბზინვარებას.

მესოპაუზა

გარდამავალი ფენა მეზოსფეროსა და თერმოსფეროს შორის. მინიმალურია ტემპერატურის ვერტიკალურ განაწილებაში (დაახლოებით -90 °C).

კარმანის ხაზი

სიმაღლე ზღვის დონიდან, რომელიც პირობითად მიღებულია როგორც საზღვარი დედამიწის ატმოსფეროსა და სივრცეს შორის.

თერმოსფერო

მთავარი სტატია: თერმოსფერო

ზედა ზღვარი არის დაახლოებით 800 კმ. ტემპერატურა მატულობს 200-300 კმ სიმაღლეზე, სადაც აღწევს 1500 კმ-ის მნიშვნელობებს, რის შემდეგაც იგი თითქმის მუდმივი რჩება მაღალ სიმაღლეებზე. ულტრაიისფერი და რენტგენის მზის და კოსმოსური გამოსხივების გავლენის ქვეშ ხდება ჰაერის იონიზაცია (“ ავრორები") - ძირითადი სფეროები იონოსფეროიწვა თერმოსფეროს შიგნით. 300 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე ჭარბობს ატომური ჟანგბადი.

ატმოსფერული ფენები 120 კმ სიმაღლემდე

ეგზოსფერო (გაფანტული სფერო)

ეგზოსფერო- დისპერსიული ზონა, თერმოსფეროს გარე ნაწილი, რომელიც მდებარეობს 700 კმ-ზე ზემოთ. ეგზოსფეროში გაზი ძალიან იშვიათია და აქედან მისი ნაწილაკები ჟონავს პლანეტათაშორის სივრცეში ( გაფანტვა).

100 კმ სიმაღლეზე ატმოსფერო არის გაზების ერთგვაროვანი, კარგად შერეული ნარევი. მაღალ ფენებში აირების განაწილება სიმაღლის მიხედვით დამოკიდებულია მათ მოლეკულურ წონაზე; მძიმე აირების კონცენტრაცია უფრო სწრაფად მცირდება დედამიწის ზედაპირიდან დაშორებით. გაზის სიმკვრივის შემცირების გამო ტემპერატურა 0 °C-დან სტრატოსფეროში ეცემა −110 °C-მდე მეზოსფეროში. თუმცა ცალკეული ნაწილაკების კინეტიკური ენერგია 200-250 კმ სიმაღლეზე შეესაბამება ~1500 °C ტემპერატურას. 200 კმ-ზე მაღლა შეინიშნება ტემპერატურისა და გაზის სიმკვრივის მნიშვნელოვანი რყევები დროსა და სივრცეში.

დაახლოებით 2000-3000 კმ სიმაღლეზე ეგზოსფერო თანდათან იქცევა ე.წ. კოსმოსურ ვაკუუმთან ახლოს, რომელიც ივსება პლანეტათაშორისი აირის უაღრესად იშვიათი ნაწილაკებით, ძირითადად წყალბადის ატომებით. მაგრამ ეს გაზი წარმოადგენს პლანეტათაშორის მატერიის მხოლოდ ნაწილს. მეორე ნაწილი შედგება კომეტური და მეტეორიული წარმოშობის მტვრის ნაწილაკებისგან. გარდა უკიდურესად იშვიათი მტვრის ნაწილაკებისა, ამ სივრცეში აღწევს მზის და გალაქტიკური წარმოშობის ელექტრომაგნიტური და კორპუსკულური გამოსხივება.

ტროპოსფერო შეადგენს ატმოსფეროს მასის დაახლოებით 80%-ს, სტრატოსფეროს - დაახლოებით 20%-ს; მეზოსფეროს მასა არაუმეტეს 0,3%, თერმოსფერო ატმოსფეროს მთლიანი მასის 0,05%-ზე ნაკლებია. ატმოსფეროში არსებული ელექტრული თვისებების მიხედვით განასხვავებენ ნეიტრონოსფეროს და იონოსფეროს. ამჟამად ითვლება, რომ ატმოსფერო ვრცელდება 2000-3000 კმ სიმაღლეზე.

ატმოსფეროში გაზის შემადგენლობიდან გამომდინარე, ისინი ასხივებენ ჰომოსფეროდა ჰეტეროსფერო. ჰეტეროსფერო - ეს ის სფეროა, სადაც გრავიტაცია გავლენას ახდენს აირების გამოყოფაზე, ვინაიდან ასეთ სიმაღლეზე მათი შერევა უმნიშვნელოა. ეს გულისხმობს ჰეტეროსფეროს ცვლად შემადგენლობას. მის ქვემოთ დევს ატმოსფეროს კარგად შერეული, ერთგვაროვანი ნაწილი, ე.წ ჰომოსფერო. ამ ფენებს შორის საზღვარი ე.წ ტურბო პაუზა, მდებარეობს დაახლოებით 120 კმ სიმაღლეზე.

ფიზიკური თვისებები

ატმოსფეროს სისქე დედამიწის ზედაპირიდან დაახლოებით 2000 - 3000 კმ-ია. საერთო მასა საჰაერო- (5,1-5,3)×10 18 კგ. Მოლური მასასუფთა მშრალი ჰაერი არის 28.966. წნევა 0 °C-ზე ზღვის დონიდან 101.325 კპა; კრიტიკული ტემპერატურა?140.7 °C; კრიტიკული წნევა 3,7 მპა; C გვ 1.0048×10 3 ჯ/(კგ K) (0 °C-ზე), C ვ 0,7159×10 3 ჯ/(კგ K) (0 °C-ზე). ჰაერის ხსნადობა წყალში 0 °C ტემპერატურაზე არის 0,036%, 25 °C - 0,22%.

ატმოსფეროს ფიზიოლოგიური და სხვა თვისებები

უკვე ზღვის დონიდან 5 კმ სიმაღლეზე ვითარდება მოუმზადებელი ადამიანი ჟანგბადის შიმშილიდა ადაპტაციის გარეშე, ადამიანის შესრულება მნიშვნელოვნად მცირდება. აქ მთავრდება ატმოსფეროს ფიზიოლოგიური ზონა. ადამიანის სუნთქვა შეუძლებელი ხდება 15 კმ სიმაღლეზე, თუმცა დაახლოებით 115 კმ-მდე ატმოსფერო შეიცავს ჟანგბადს.

ატმოსფერო გვამარაგებს სუნთქვისთვის საჭირო ჟანგბადს. თუმცა, ატმოსფეროს მთლიანი წნევის ვარდნის გამო, სიმაღლეზე ასვლისას, ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა შესაბამისად მცირდება.

ადამიანის ფილტვები მუდმივად შეიცავს დაახლოებით 3 ლიტრ ალვეოლურ ჰაერს. ნაწილობრივი წნევაჟანგბადი ალვეოლურ ჰაერში ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს არის 110 მმ Hg. არტ., ნახშირორჟანგის წნევა - 40 მმ Hg. არტ., და წყლის ორთქლი - 47 მმ Hg. Ხელოვნება. სიმაღლის მატებასთან ერთად, ჟანგბადის წნევა ეცემა, ხოლო წყლისა და ნახშირორჟანგის მთლიანი ორთქლის წნევა ფილტვებში თითქმის მუდმივი რჩება - დაახლოებით 87 მმ Hg. Ხელოვნება. ფილტვებში ჟანგბადის მიწოდება მთლიანად შეჩერდება, როდესაც ატმოსფერული ჰაერის წნევა ამ მნიშვნელობის ტოლი გახდება.

დაახლოებით 19-20 კმ სიმაღლეზე ატმოსფერული წნევა ეცემა 47 მმ Hg-მდე. Ხელოვნება. ამიტომ ამ სიმაღლეზე ადამიანის ორგანიზმში წყალი და ინტერსტიციული სითხე დუღილს იწყებს. ამ სიმაღლეებზე ზეწოლის ქვეშ მყოფი სალონის გარეთ სიკვდილი თითქმის მყისიერად ხდება. ამრიგად, ადამიანის ფიზიოლოგიის თვალსაზრისით, "კოსმოსი" იწყება უკვე 15-19 კმ სიმაღლეზე.

ჰაერის მკვრივი ფენები - ტროპოსფერო და სტრატოსფერო - გვიცავს რადიაციის მავნე ზემოქმედებისგან. ჰაერის საკმარისად შემცირებით, 36 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე, მაიონებელი აგენტები ინტენსიურად მოქმედებს სხეულზე. რადიაცია- პირველადი კოსმოსური სხივები; 40 კმ-ზე მეტ სიმაღლეზე მზის სპექტრის ულტრაიისფერი ნაწილი საშიშია ადამიანისთვის.

როდესაც ჩვენ დედამიწის ზედაპირიდან უფრო დიდ სიმაღლეზე ავდივართ, ატმოსფეროს ქვედა ფენებში შეინიშნება ისეთი ნაცნობი ფენომენი, როგორიცაა ხმის გავრცელება, აეროდინამიკის გაჩენა. ლიფტიდა წინააღმდეგობა, სითბოს გადაცემა კონვექციადა ა.შ.

ჰაერის იშვიათ ფენებში, განაწილება ხმაშეუძლებელი აღმოჩნდება. 60-90 კმ სიმაღლემდე კონტროლირებადი აეროდინამიკური ფრენისთვის ჯერ კიდევ შესაძლებელია ჰაერის წინააღმდეგობის და აწევის გამოყენება. მაგრამ 100-130 კმ სიმაღლეებიდან დაწყებული, ყველა პილოტისთვის ნაცნობი ცნებები ნომრები Mდა ხმის ბარიერიკარგავენ მნიშვნელობას, არსებობს პირობითი კარმანის ხაზირომლის მიღმა იწყება წმინდა ბალისტიკური ფრენის სფერო, რომლის კონტროლი მხოლოდ რეაქტიული ძალების გამოყენებითაა შესაძლებელი.

100 კმ სიმაღლეზე ატმოსფერო მოკლებულია კიდევ ერთ ღირსშესანიშნავ თვისებას - თერმული ენერგიის შთანთქმის, გატარებისა და გადაცემის უნარს კონვექციით (ანუ ჰაერის შერევით). ეს ნიშნავს, რომ ორბიტალური კოსმოსური სადგურის აღჭურვილობის სხვადასხვა ელემენტი ვერ გაცივდება გარედან ისე, როგორც ეს ჩვეულებრივ ხდება თვითმფრინავში - საჰაერო ხომალდების და საჰაერო რადიატორების დახმარებით. ასეთ სიმაღლეზე, როგორც ზოგადად სივრცეში, სითბოს გადაცემის ერთადერთი გზაა თერმული გამოსხივება.

ატმოსფერული შემადგენლობა

მშრალი ჰაერის შემადგენლობა

დედამიწის ატმოსფერო ძირითადად შედგება გაზებისა და სხვადასხვა მინარევებისაგან (მტვერი, წყლის წვეთები, ყინულის კრისტალები, ზღვის მარილები, წვის პროდუქტები).

ატმოსფეროს შემადგენელი გაზების კონცენტრაცია თითქმის მუდმივია, გარდა წყლის (H 2 O) და ნახშირორჟანგის (CO 2).

მშრალი ჰაერის შემადგენლობა
აზოტი
ჟანგბადი
არგონი
წყალი
Ნახშირორჟანგი
ნეონი
ჰელიუმი
მეთანი
კრიპტონი
წყალბადი
ქსენონი
Აზოტის ოქსიდი

ცხრილში მითითებული გაზების გარდა, ატმოსფერო შეიცავს SO 2, NH 3, CO, ოზონი, ნახშირწყალბადები, HCl, HF, წყვილები Hg, მე 2 და ასევე არადა სხვა მრავალი აირი მცირე რაოდენობით. ტროპოსფერო მუდმივად შეიცავს დიდი რაოდენობით შეჩერებულ მყარ და თხევად ნაწილაკებს ( აეროზოლი).

ატმოსფერული ფორმირების ისტორია

ყველაზე გავრცელებული თეორიის მიხედვით, დედამიწის ატმოსფეროს დროთა განმავლობაში ოთხი განსხვავებული შემადგენლობა ჰქონდა. თავდაპირველად იგი შედგებოდა მსუბუქი გაზებისგან ( წყალბადისდა ჰელიუმი), გადაღებულია პლანეტათაშორისი სივრციდან. ეს არის ე.წ პირველადი ატმოსფერო(დაახლოებით ოთხი მილიარდი წლის წინ). შემდეგ ეტაპზე, აქტიურმა ვულკანურმა აქტივობამ გამოიწვია ატმოსფეროს გაჯერება წყალბადის გარდა სხვა გაზებით (ნახშირორჟანგი, ამიაკი, წყლის ორთქლი). ასე ჩამოყალიბდა მეორადი ატმოსფერო(დღემდე დაახლოებით სამი მილიარდი წლით ადრე). ეს ატმოსფერო აღმდგენი იყო. გარდა ამისა, ატმოსფეროს ფორმირების პროცესი განისაზღვრა შემდეგი ფაქტორებით:

მსუბუქი აირების (წყალბადის და ჰელიუმის) გაჟონვა პლანეტათაშორისი სივრცე;

ქიმიური რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება ატმოსფეროში ულტრაიისფერი გამოსხივების, ელვისებური გამონადენის და სხვა ფაქტორების გავლენის ქვეშ.

თანდათან ამ ფაქტორებმა განაპირობა ჩამოყალიბება მესამეული ატმოსფერო, ხასიათდება წყალბადის გაცილებით დაბალი შემცველობით და აზოტისა და ნახშირორჟანგის გაცილებით მაღალი შემცველობით (წარმოიქმნება ამიაკის და ნახშირწყალბადების ქიმიური რეაქციების შედეგად).

აზოტი

დიდი რაოდენობით N 2-ის წარმოქმნა განპირობებულია ამიაკი-წყალბადის ატმოსფეროს დაჟანგვით მოლეკულური O 2-ით, რომელმაც დაიწყო პლანეტის ზედაპირიდან მოსვლა ფოტოსინთეზის შედეგად, დაწყებული 3 მილიარდი წლის წინ. N2 ასევე გამოიყოფა ატმოსფეროში ნიტრატების და სხვა აზოტის შემცველი ნაერთების დენიტრიფიკაციის შედეგად. ზედა ატმოსფეროში აზოტი იჟანგება ოზონით NO-მდე.

აზოტი N 2 რეაგირებს მხოლოდ კონკრეტულ პირობებში (მაგალითად, ელვისებური გამონადენის დროს). მოლეკულური აზოტის დაჟანგვა ოზონით ელექტრული გამონადენის დროს გამოიყენება აზოტოვანი სასუქების სამრეწველო წარმოებაში. მათ შეუძლიათ მისი დაჟანგვა ენერგიის დაბალი მოხმარებით და გარდაქმნან ბიოლოგიურად აქტიურ ფორმად. ციანობაქტერიები (ლურჯი-მწვანე წყალმცენარეები)და კვანძოვანი ბაქტერიები, რომლებიც ქმნიან რიზობიულს სიმბიოზითან პარკოსნებიმცენარეები, ე.წ მწვანე სასუქი.

ჟანგბადი

დედამიწაზე გამოჩენასთან ერთად ატმოსფეროს შემადგენლობა რადიკალურად შეიცვალა ცოცხალი ორგანიზმები, როგორც შედეგი ფოტოსინთეზითან ახლავს ჟანგბადის გამოყოფა და ნახშირორჟანგის შეწოვა. თავდაპირველად ჟანგბადი იხარჯებოდა შემცირებული ნაერთების - ამიაკის, ნახშირწყალბადების, აზოტის ფორმის დაჟანგვაზე. ჯირკვალიოკეანეებში და ა.შ. ამ ეტაპის დასასრულს ატმოსფეროში ჟანგბადის შემცველობამ მატება დაიწყო. თანდათან ჩამოყალიბდა თანამედროვე ატმოსფერო ჟანგვის თვისებებით. ვინაიდან ამან გამოიწვია სერიოზული და მკვეთრი ცვლილებები ბევრ პროცესში ატმოსფერო, ლითოსფეროდა ბიოსფერო, ამ ღონისძიებას ე.წ ჟანგბადის კატასტროფა.

დროს ფანეროზოურიცვლილებები განიცადა ატმოსფეროს შემადგენლობამ და ჟანგბადის შემცველობამ. ისინი პირველ რიგში კორელაციას უწევდნენ ორგანული ნალექის დეპონირების სიჩქარეს. ამრიგად, ნახშირის დაგროვების პერიოდებში ატმოსფეროში ჟანგბადის შემცველობა აშკარად მნიშვნელოვნად აჭარბებდა თანამედროვე დონეს.

Ნახშირორჟანგი

CO 2-ის შემცველობა ატმოსფეროში დამოკიდებულია ვულკანურ აქტივობაზე და ქიმიურ პროცესებზე დედამიწის გარსებში, მაგრამ ყველაზე მეტად - ბიოსინთეზის ინტენსივობაზე და ორგანული ნივთიერებების დაშლაზე. ბიოსფერო დედამიწა. პლანეტის თითქმის მთელი ამჟამინდელი ბიომასა (დაახლოებით 2,4 × 10 12 ტონა ) წარმოიქმნება ატმოსფერულ ჰაერში შემავალი ნახშირორჟანგის, აზოტის და წყლის ორთქლის გამო. დაკრძალულია ოკეანის, ვ ჭაობებიდა ში ტყეებიორგანული ნივთიერებები იქცევა ქვანახშირი, ზეთიდა ბუნებრივი აირი. (სმ. გეოქიმიური ნახშირბადის ციკლი)

კეთილშობილი გაზები

ინერტული აირების წყარო - არგონი, ჰელიუმიდა კრიპტონი- ვულკანური ამოფრქვევები და რადიოაქტიური ელემენტების დაშლა. დედამიწა ზოგადად და ატმოსფერო კონკრეტულად კოსმოსთან შედარებით ინერტული აირებითაა დაცლილი. ითვლება, რომ ამის მიზეზი პლანეტათაშორის სივრცეში აირების უწყვეტი გაჟონვაა.

Ჰაერის დაბინძურება

ბოლო დროს ატმოსფეროს ევოლუციაზე ზემოქმედება დაიწყო ადამიანური. მისი საქმიანობის შედეგი იყო ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის შემცველობის მუდმივი მნიშვნელოვანი ზრდა წინა გეოლოგიურ ეპოქაში დაგროვილი ნახშირწყალბადის საწვავის წვის გამო. დიდი რაოდენობით CO 2 მოიხმარება ფოტოსინთეზის დროს და შეიწოვება მსოფლიო ოკეანეების მიერ. ეს გაზი ატმოსფეროში შედის კარბონატული ქანების და მცენარეული და ცხოველური წარმოშობის ორგანული ნივთიერებების დაშლის, აგრეთვე ვულკანიზმისა და ადამიანის სამრეწველო საქმიანობის გამო. ბოლო 100 წლის განმავლობაში CO 2-ის შემცველობა ატმოსფეროში გაიზარდა 10%-ით, უმეტესი ნაწილი (360 მილიარდი ტონა) საწვავის წვის შედეგად მოდის. თუ საწვავის წვის ზრდის ტემპი გაგრძელდება, შემდეგ 50-60 წელიწადში CO 2-ის რაოდენობა ატმოსფეროში გაორმაგდება და შეიძლება გამოიწვიოს გლობალური კლიმატის ცვლილება.

საწვავის წვა არის დამაბინძურებელი აირების ძირითადი წყარო ( CO, არა, ᲘᲡᲔ 2 ). გოგირდის დიოქსიდი იჟანგება ატმოსფერული ჟანგბადით ᲘᲡᲔ 3 ატმოსფეროს ზედა ფენებში, რომელიც თავის მხრივ ურთიერთქმედებს წყალთან და ამიაკის ორთქლთან და შედეგად გოგირდის მჟავა (H 2 ᲘᲡᲔ 4 ) და ამონიუმის სულფატი ((NH 4 ) 2 ᲘᲡᲔ 4 ) დედამიწის ზედაპირზე დაბრუნება ე.წ. მჟავე წვიმა. გამოყენება შიდა წვის ძრავებიიწვევს ატმოსფეროს მნიშვნელოვან დაბინძურებას აზოტის ოქსიდებით, ნახშირწყალბადებით და ტყვიის ნაერთებით ( ტეტრაეთილის ტყვია Pb(CH 3 CH 2 ) 4 ) ).

ატმოსფეროს აეროზოლური დაბინძურება გამოწვეულია როგორც ბუნებრივი მიზეზებით (ვულკანური ამოფრქვევები, მტვრის ქარიშხალი, ზღვის წყლის წვეთები და მცენარეების მტვერი და ა. ). ატმოსფეროში ნაწილაკების ინტენსიური ფართომასშტაბიანი გამოშვება პლანეტაზე კლიმატის ცვლილების ერთ-ერთი შესაძლო მიზეზია.

ჩვენი პლანეტა დედამიწის გარშემო არსებული აირისებრი გარსი, რომელიც ცნობილია როგორც ატმოსფერო, შედგება ხუთი ძირითადი ფენისგან. ეს ფენები წარმოიქმნება პლანეტის ზედაპირზე, ზღვის დონიდან (ზოგჯერ ქვემოთ) და ამაღლდება კოსმოსში შემდეგი თანმიმდევრობით:

• ტროპოსფერო;
• სტრატოსფერო;
• მეზოსფერო;
• თერმოსფერო;
• ეგზოსფერო.

დედამიწის ატმოსფეროს ძირითადი ფენების დიაგრამა

თითოეულ ამ ხუთ ფენას შორის არის გარდამავალი ზონები, რომლებსაც უწოდებენ "პაუზებს", სადაც ხდება ჰაერის ტემპერატურის, შემადგენლობისა და სიმკვრივის ცვლილებები. პაუზებთან ერთად დედამიწის ატმოსფერო სულ 9 ფენას მოიცავს.

ტროპოსფერო: სადაც ამინდი ხდება

ატმოსფეროს ყველა ფენიდან, ტროპოსფერო არის ის, რომელსაც ჩვენ ყველაზე კარგად ვიცნობთ (გაცნობიერებთ თუ არა ამას), რადგან ჩვენ ვცხოვრობთ მის ფსკერზე - პლანეტის ზედაპირზე. იგი მოიცავს დედამიწის ზედაპირს და ვრცელდება ზევით რამდენიმე კილომეტრზე. სიტყვა ტროპოსფერო ნიშნავს "გლობუსის ცვლილებას". ძალიან შესაფერისი სახელია, რადგან ეს ფენა არის ჩვენი ყოველდღიური ამინდი.

პლანეტის ზედაპირიდან დაწყებული, ტროპოსფერო იზრდება 6-დან 20 კმ-მდე სიმაღლეზე. ჩვენთან ყველაზე ახლოს ფენის ქვედა მესამედი შეიცავს ყველა ატმოსფერული აირების 50%-ს. ეს არის მთელი ატმოსფეროს ერთადერთი ნაწილი, რომელიც სუნთქავს. იმის გამო, რომ ჰაერი თბება ქვემოდან დედამიწის ზედაპირით, რომელიც შთანთქავს მზის თერმულ ენერგიას, ტროპოსფეროს ტემპერატურა და წნევა კლებულობს სიმაღლის მატებასთან ერთად.

ზედა ნაწილში არის თხელი ფენა, რომელსაც ეწოდება ტროპოპაუზა, რომელიც მხოლოდ ბუფერია ტროპოსფეროსა და სტრატოსფეროს შორის.

სტრატოსფერო: ოზონის სახლი

სტრატოსფერო არის ატმოსფეროს შემდეგი ფენა. იგი ვრცელდება დედამიწის ზედაპირიდან 6-20 კმ-დან 50 კმ-მდე. ეს არის ის ფენა, რომელშიც კომერციული თვითმფრინავების უმეტესობა დაფრინავს და საჰაერო ბუშტები მოძრაობენ.

აქ ჰაერი არ მიედინება ზევით-ქვევით, არამედ მოძრაობს ზედაპირის პარალელურად ძალიან სწრაფი ჰაერის ნაკადებით. როდესაც თქვენ აწევთ, ტემპერატურა იზრდება, ბუნებრივი ოზონის (O3) სიმრავლის წყალობით, მზის რადიაციის და ჟანგბადის ქვეპროდუქტი, რომელსაც აქვს მზის მავნე ულტრაიისფერი სხივების შთანთქმის უნარი (მეტეოროლოგიაში ცნობილია ტემპერატურის ნებისმიერი ზრდა სიმაღლესთან ერთად. როგორც "ინვერსია").

იმის გამო, რომ სტრატოსფეროს აქვს უფრო თბილი ტემპერატურა ბოლოში და უფრო მაგარი ტემპერატურა ზედა, კონვექცია (ჰაერის მასების ვერტიკალური მოძრაობა) იშვიათია ატმოსფეროს ამ ნაწილში. სინამდვილეში, თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ტროპოსფეროში მძვინვარებული ქარიშხალი სტრატოსფეროდან, რადგან ფენა მოქმედებს როგორც კონვექციური ქუდი, რომელიც ხელს უშლის ქარიშხლის ღრუბლების შეღწევას.

სტრატოსფეროს შემდეგ კვლავ არის ბუფერული ფენა, რომელსაც ამჯერად სტრატოპაუზა ეწოდება.

მეზოსფერო: საშუალო ატმოსფერო

მეზოსფერო დედამიწის ზედაპირიდან დაახლოებით 50-80 კმ-ში მდებარეობს. ზედა მეზოსფერო არის ყველაზე ცივი ბუნებრივი ადგილი დედამიწაზე, სადაც ტემპერატურა შეიძლება დაეცეს -143°C-ზე დაბლა.

თერმოსფერო: ზედა ატმოსფერო

მეზოსფეროსა და მეზოპაუზის შემდეგ მოდის თერმოსფერო, რომელიც მდებარეობს პლანეტის ზედაპირიდან 80-დან 700 კმ-მდე და შეიცავს ატმოსფერულ გარსში მთლიანი ჰაერის 0,01%-ზე ნაკლებს. ტემპერატურა აქ +2000°C-მდე აღწევს, მაგრამ ჰაერის უკიდურესი სიმკვრივისა და სითბოს გადასაცემი გაზის მოლეკულების ნაკლებობის გამო, ეს მაღალი ტემპერატურა აღიქმება, როგორც ძალიან ცივი.

ეგზოსფერო: საზღვარი ატმოსფეროსა და სივრცეს შორის

დედამიწის ზედაპირიდან დაახლოებით 700-10000 კმ სიმაღლეზე მდებარეობს ეგზოსფერო - ატმოსფეროს გარე კიდე, ესაზღვრება სივრცე. აქ ამინდის თანამგზავრები დედამიწის გარშემო ბრუნავენ.

რაც შეეხება იონოსფეროს?

იონოსფერო არ არის ცალკე ფენა, მაგრამ სინამდვილეში ეს ტერმინი გამოიყენება ატმოსფეროს აღსანიშნავად 60-დან 1000 კმ-მდე სიმაღლეზე. იგი მოიცავს მეზოსფეროს ზედა ნაწილებს, მთელ თერმოსფეროს და ეგზოსფეროს ნაწილს. იონოსფერო მიიღო თავისი სახელი, რადგან ატმოსფეროს ამ ნაწილში მზის რადიაცია იონიზირებულია, როდესაც ის დედამიწის მაგნიტურ ველებში გადის და. ეს ფენომენი შეინიშნება მიწიდან, როგორც ჩრდილოეთის ნათება.